III Jornadas de Investigación JOIN 2011 by Prometeo Educacion

III JORNADAS DE INVESTIGACIÓN FACULTAD DE INGENIERÍAS JOIN 2011

Septiembre 28, 29 y 30 ISBN No. 978 – 958 – 8474 – 19 – 9

III JORNADAS DE INVESTIGACIÓN FACULTAD DE INGENIERÍAS JOIN 2011 Septiembre 28, 29 y 30 ISBN No. 978 – 958 – 8474 – 19 – 9

Rector Fray Miguel Ángel Builes Uribe O.F.M

Secretario General Fray José Norberto Agudelo Loaiza O.F.M

Vicerrector Administrativo Francisco Suárez Urquijo

Vicerrector Académico Jorge A. Herrera Builes

Director de investigaciones Ángel Rodrigo Vélez Bedoya

Decana Facultad de Ingenierías Martha Cecilia Meza Peláez

COMITÉ ORGANIZADOR

Helena Pérez Garcés Coordinadora de Investigaciones, Facultad de Ingenierías

Ever Alberto Velásquez Sierra Jefe de Área Ciencias Básicas

Andrés Mauricio Cárdenas Torres Jefe de línea Robótica, Sistemas de Control y Potencia

Beatriz Liliana Gómez Gómez Jefe de línea Gestión y Desarrollo Industrial

Carlos Arturo Castro Castro Jefe de línea en Ingeniería del Software y Telecomunicaciones

Edgar Serna M. Docente Investigador Ingeniería de Sistemas

Gustavo Adolfo Meneses Docente Investigador Ingeniería Electrónica FACULTAD DE INGENIERÍAS DIRECCIÓN DE INVESTIGACIONES

Universidad de San Buenaventura MedellĂn

PRESENTACIÓN

La facultad de ingenierías y la Coordinación de investigaciones con apoyo de la dirección de investigaciones, los semilleros de investigaciones de la facultad, la rama IEEE USB-Med presenta a la comunidad investigativa de ingenieros y áreas relacionadas de la región, las terceras Jornadas de Investigación de la Facultad de Ingeniería JOIN 2011. El evento se llevó a cabo en el marco del Congreso Colombiano de Ingenierías Verdes, en los días 28, 29 y 30 de septiembre de 2011, en las instalaciones de la Universidad de San Buenaventura Seccional Medellín, sede San Benito. JOIN 2011 tiene por objetivo la promoción y divulgación de la investigación en ingenierías en las siguientes áreas: • • • • • • • • • • • • • • • • • •

Robótica. Sistemas de control y potencia. Procesamiento digital de señales. Gestión y desarrollo territorial. Sistemas de información Geográfica. Gestión y desarrollo industrial. Logística y Trasporte. Logística interna. Mejoramiento continuo. Seguridad industrial y salud ocupacional. Ingeniería de software. TICs y educación. Seguridad informática. Gestión de TI. Ciencias básicas aplicadas a la ingeniería. Física de nuevos materiales. Modelado y simulación. Tecnología audiovisual.

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AGRADECIMIENTOS

A Julián Alberto Restrepo Aguirre, estudiante de Sexto Semestre de Ingeniería de Sistemas, Semillero de investigación en Ingeniería del Software-SisUsbMed, por el diseño del Logo del JOIN. A Jhonatan Arroyave Jaramillo, estudiante de Octavo Semestre de Ingeniería de Sistemas, por el diseño de los Libros JOIN 2011 y CCIV 2011. A IREKO por el suministro de la papelería ecológica. A Jorge Campuzano, estudiante de Ingeniería de Sistemas, por la administración del sitio web del evento. A Miguel Angel Palacio Urrego de Proyección Institucional por los logos y las e Ecard del evento. A Marisela Uribe, Carlos Cortés e Iván Zalazar del departamento de Informática de la institución, por el apoyo en la grabación y transmisión del evento (Streaming y RENATA).

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AGRADECIMIENTOS A CONFERENCISTAS

A Gustavo Wilches Chaux por la conferencia “Relación Medioambiente e Ingeniería” “Desarrollo, Valores y Seguridad Territorial“. A Libardo Londoño por la conferencia “Técnicas estadísticas para el tratamiento de datos ambientales“. A John Fernando Escobar por la conferencia “La Geomodelación en la Exploración del Recurso Hídrico Subterráneo“. A Sergio H. Lopera Castro por la conferencia “¿Es posible hacer ingeniería verde sin haberse formado para ello? “. A Jovanni Jiménez por la conferencia “Experiencia en el uso de estrategias activas en educación superior. Caso Robótica“. A Rudy Cepeda Gómez por la conferencia “Análisis de Estabilidad en algoritmos de Consensos afectados por retardos”. A Juan David Vanegas por la conferencia “La Aventura de crear empresa: Go-Composites“. A Rafael A. Silva por la conferencia “Obteniendo Resultados Tangibles del LMS”. A Carlos Alberto Cortés López por la conferencia “Virtualización de Centro de Datos”.

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CRONOGRAMA JOIN 2011

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CONTENIDO Pág. 1. ANÁLISIS DE ESTABILIDAD EN ALGORITMOS DE CONCENSO AFECTADOS POR RETARDOS .................................................................................................................. 20 2. APLICACIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS MÓVILES PARA LA GESTIÓN DE LA SEGURIDAD DEL CONTROL DE ACCESOS ................................................................... 24 3. SISTEMA MECATRÓNICO PARA LA INTERPRETACIÓN DE LA LENGUA DE SEÑAS COLOMBIANA........................................................................................................ 30 4. DISEÑO DE UN MODELO PARA EL ASEGURAMIENTO DE INGRESOS EN EL PROCESO DE VENTAS EN EL SECTOR RETAIL USANDO DINÁMICA DE SISTEMAS....................................................................................................................... 35 5. MODELO PARA GESTION Y ANALISIS DE DATOS ESTADISTICOS EN INVESTIGACION APLICADA ............................................................................................ 37 6. LEAN UNIVERSITY: HERRAMIENTAS DE EXECELENCIA OPERATIVA UTILIZADAS TAMBIÉN EN LA UNIVERSIDAD ............................................................. 42 7. AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL APLICADA A LA UBICACION DE LIBROS EN BIBLIOTECAS ...................................................................................................................... 47 8. DISEÑO ELECTRÓNICO PARA UN ROBOT CARTESIANO .......................................... 51 9. ADQUISICIÓN DE DATOS DE UNA UNIDAD DE MEDICIÓN INERCIAL UTILIZANDO INSTRUMENTOS VIRTUALES ................................................................. 56 10. MÉTODOS FORMALES: PERSPECTIVA Y APLICACIÓN FUTURA ............................. 64 11. IMPLEMENTACIÓN CON HERRAMIENTAS FOSS (FREE OPEN SOURCE SOFTWARE) PARA LA ADMINISTRACIÓN DEL PATRIMONIO CULTURAL E HISTÓRICO EN SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA. CASO DE ESTUDIO MEDELLÍN ......................................................................................................... 69 12. LA SIMULACIÓN CON PROMODEL, COMO ESTRATEGIA DE ENSEÑANZA EMPRESARIAL PARA ESTUDIANTES DEL CENTRO DE ESTUDIO REGIONAL –CERES UNAB, EN EL MUNICIPIO DE SABANA DE TORRES.................................... 74 13. SISTEMA DE MEDICIÓN PARA LA CARACTERIZACIÓN ACÚSTICA DE MATERIALES A INCIDENCIA NORMAL DEL SONIDO.................................................. 79 14. SÍNTESIS DE UN BANJO POR MODELADO FÍSICO UTILIZANDO GUÍAS DE ONDAS DIGITALES............................................................................................................. 86 15. INTEGRACIÓN DE TECNOLOGÍAS LIBRES Y PROPIETARIAS, PLATAFORMA DE OMUNICACIÓN, CASO CYS TECNOLOGÍA S.A ............................................................ 92 16. “EDUCABOT: ROBOT EDUCATIVO” ............................................................................... 99 17. ARQUITECTURA PARA LA CREACIÓN DEL GEOPORTAL PATRIMONIO CULTURAL DE MEDELLIN -GEOWEB USBMED- ......................................................... 110

Pág. 18. ESTIMACIÓN DEL POTENCIAL DE ENERGIA EÓLICA EN UNA UBICACIÓN URBANA DEL NOROCCIDENTE DE LA CIUDAD DE MEDELLIN ............................ 120 19. PROCESO ÁGIL DE INGENIERÍA DEL SOFTWARE PARA OBJETOS VIRTUALES DE APRENDIZAJE .............................................................................................................. 133 20. IDENTIFICACION Y EVALUACION DE RIESGOS EN LAS ZONAS DEPORTIVAS DE LA UNIVERSIDAD SAN BUENAVENTURA .................................... 138 21. PANORAMA DE RIESGOS PARA UN SISTEMA DE SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONAL EN LA UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA - MEDELLÍN ....................................................................................................................... 144 22. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN ROBOT BÍPEDO ANTROPOMÉTRICO ...... 148 23. ANTROPOMÉTRICO VEHÍCULO ROBÓTICO OMNIDIRECCIONAL PARA LA ENSEÑANZA DE GEOMETRÍA A NIÑOS EN EDUCACIÓN BÁSICA PRIMARIA ... 153 24. ACTUALIZACION DEL PLAN DE MANEJO INTEGRAL DE RESIDUOS SOLIDOS UNIVERSIDAD SAN BUENAVENTURA MEDELLIN - SAN BENITO ........................ 160 25. COMPARACIÓN ENTRE LA SINTESIS POR IDENTIFICACIÓN DE SISTEMAS CON REDES NEURONALES Y LA SÍNTESIS POR MODELADO FÍSICO POR GUÍA DE ONDA DIGITAL, DE UN INSTRUMENTO DE CUERDA RASGADA .......... 165

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PONENCIAS

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1. ANÁLISIS DE ESTABILIDAD EN ALGORITMOS DE CONCENSO AFECTADOS POR RETARDOS Rudy Cepeda Gómez 1, 2, a, Nejat Olgac 1, 2, b 1 University of Connecticut 2 ALARM: Advanced laboratory for Automation Robotics and Manufacturing. a rudycepeda@engr.uconn.edu, b olgac@engr.uconn.edu Introducción y trabajos previos. En años recientes, los problemas de coordinación de sistemas multi-agente han recibido gran atención por parte de muchos grupos de investigación alrededor del mundo. Este interés ha sido motivado principalmente por el amplio espectro de aplicaciones que estos sistemas poseen, como vuelo en formación de vehículos aéreos no tripulados, tareas automáticas de búsqueda y rescate, sistemas inteligentes de transporte, entre muchas otras. Una revisión de la literatura concerniente a estos sistemas se puede encontrar en (Murray 2007) y (Olfati-Saber, Fax and Murray 2007). Dentro de todas estas aplicaciones, un elemento común es la necesidad de lograr un acuerdo, un consenso, en el valor de cierta variable de interés para el problema, como puede serla velocidad de un vuelo en formación o la posición del blanco en una tarea de ataque coordinado. El objetivo de un algoritmo o protocolo de consenso es lograr que los miembros del grupo lleguen a un acuerdo mediante el intercambio de información local. El valor final de esta variable depende de las condiciones iniciales de los agentes y de la estructura de comunicación entre ellos. El primer protocolo de consenso fue introducido en (Vicsek, et al. 1995). En éste, los miembros de un equipo de agentes autopropulsados, modelados con una dinámica discreta de primer orden, utilizan información proveniente de sus vecinos para alinear sus rumbos en una dirección común. Tras este trabajo pionero, Olfati-Saber y Murray (Olfati-Saber and Murray 2004) estudiaron el problema de consenso en redes de agentes con dinámicas continuas de primer orden. Ellos introdujeron conceptos derivados de la teoría de grafos para el análisis de estabilidad, incluyendo casos con estructuras de comunicación fijas o variables, con y sin retardos de comunicación. A partir de este artículo, muchos investigadores han extendido el estudio de problemas de consenso para incluir agentes con dinámicas de segundo orden, estructuras de comunicación variables, y retardos. Algunos ejemplos de la gran cantidad de literatura que se puede encontrar en el área incluyen (Lin, Jia and Du, et al. 2008), (Lin and Jia 2009), (Ren 2008), (Cepeda-Gomez and Olgac 2011), (Cepeda-Gomez and Olgac 2011). Sin embargo, a pesar de la gran cantidad de trabajos publicados sobre este tema, la literatura acerca de problemas de consenso afectados por retardos de comunicación existente, aún carece de una determinación exacta del máximo valor del retardo que puede ser tolerado por el sistema antes de perder sus propiedades de estabilidad y convergencia: todos los trabajos previos ofrecen tan solo una cota máxima, bastante conservadora en algunos casos.

En este trabajo se aprovecha una técnica de análisis de para sistemas lineales con retardos, conocida como CTCR (Cluster Tretament of Characteristic Roots, tratamiento en grupo de raíces características) e introducida en (Olgac and Sipahi 2002), para obtener un margen de estabilidad exacto con respecto al retardo. Para simplificar el problema y facilitar la el análisis de estabilidad, se efectúa un paso previo, consistente en la factorización de la ecuación característica del sistema. Resultados Principales: Nuevo Procedimiento Para Análisis de Estabilidad La metodología tradicionalmente utilizada en el análisis de estabilidad de sistemas con retardos, y que es empleada en y para estudiar los protocolos de consenso allí introducidos, se basa en la aplicación de los teoremas de Lyapunov-Krasowskii y de Lyapunov-Razhumikin, y requiere definir una LMI y evaluar su solución. Los resultados de este análisis no son explícitos, y por lo tanto resultan difíciles de aplicar, amén de ser tan solo conservadores. Como una alternativa, un sistema lineal con retardos, definido en la forma x (t)=Ax(t)+Bx(t-τ), puede analizarse utilizando la técnica CTCR. Cualquiera de estas dos alternativas, sin embargo, requiere un poder computacional significativo, especialmente cuando el número de miembros del equipo es grande, debido a que el tamaño de las matrices involucradas en las LMI y el orden de los casi-polinomios característicos del sistema están directamente relacionados con el tamaño del grupo. A medida que el número de agentes se incrementa, el problema se vuelve intratable rápidamente. Tras observar algoritmos de consenso con retardo propuestos por diferentes autores (Cepeda-Gomez and Olgac 2011) (Lin and Jia 2009) (Lin, Jia and Du, et al. 2008), se llega a la conclusión de que éstos comparten una estructura común, dada por:

siendo In la matriz identidad de orden n (número de miembros del grupo) y una matriz relacionada con la estructura de comunicación del grupo. Las matrices son generadas por la ley de control utilizada en cada caso y su orden, r, es igual al orden de la dinámica de los agentes. El símbolo representa el producto de Kronecker (Schaefer 1996). Una característica especial de (1) es que la matriz M es siempre diagonalizable, por lo tanto, existe una matriz no singular T tal que , siendo Λ una matriz diagonal cuyos elementos son los valores propios de M. Partiendo de esto, se propone una transformación de estado , con la cual el sistema (1) se convierte en:

Dado que

son matrices diagonales, (2) se encuentra en forma diagonal por bloques, lo que implica que

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este sistema se puede representar como un conjunto de n subsistemas desacoplados, cada uno con dinámica dada por:

Luego, la ecuación característica del sistema completo puede expresarse como el producto de factores:

Siendo los factores de un orden reducido, cada uno puede ser fácilmente analizado utilizando la metodología CTCR para obtener aquellas regiones del espacio de parámetros en la que éste es estable. Estas regiones individuales son luego intersectadas para obtener las combinaciones de retardos y ganancias de realimentación que garantizan estabilidad para el sistema completo. Puesto que el único elemento que discrimina un factor del otro es λ_j, sólo se requiere realizar el análisis de estabilidad de un factor correspondiente a un genérico, para luego obtener los resultados de manera numérica. La reducción en la demanda computacional que se consigue es enorme. Esta propiedad de factorización de la ecuación característica del sistema, que había pasado inadvertida para otros investigadores, representa la principal contribución del presente trabajo. Este resultado ha permitido, además del estudio de la estabilidad absoluta del sistema, el estudio de la estabilidad relativa (velocidad de consenso) y del efecto que cada factor tiene en el comportamiento del sistema. Como paso siguiente, es posible demostrar que uno de los factores en (4) está relacionado con la dinámica del valor de decisión del grupo, es decir, el valor que el estado de los agentes alcanza si el sistema es estable. El valor propio correspondiente a este subsistema es fácilmente identificable en cada protocolo. Los demás valores propios generan la dinámica de desacuerdo, que define si el consenso se logra o no. Esta separación está siendo aprovechada para la creación de un algoritmo de control de formación. Conclusión El presente trabajo estudia diferentes algoritmos de consenso para sistemas multi-agente afectados por retardos de comunicación y propone una técnica que simplifica el análisis de estabilidad de los mismos. La factorización de la ecuación característica del sistema, combinada con la técnica CTCR permite obtener resultados exactos, completos y explícitos en cuestión de segundos, sin importar el tamaño del grupo o la complejidad de la red de comunicación.

Bibliografía [1] Cepeda-Gomez, R., and N. Olgac. “An Exact Methodology for the Stability Analysis of Linear Consensus Protocols with Time-Delay.” IEEE Transactions on Automatic Control 56, no. 7 (2011): 1734-1740. [2] Cepeda-Gomez, R., and N. Olgac. “Exahustive Stability Analysis in a Consensus System with Time Delays and Irregular Topologies.” International Journal of Control 84, no. 4 (2011): 746-757. [3] Lin, P., and Y. Jia. “Further Results on Decentralised Coordination in Networks of Agents with Second Order Dynamics.” IET Control Theory and Applications 3, no. 7 (2009): 957-970. [4] Lin, P., Y. Jia, J. Du, and S. Yuan. “Distributed Control of Multi-agent Systems with Second-Order Agent Dynamics and Delay-Dependent Communications.” Asian Journal of Control 10, no. 2 (2008): 254-259. [5] Murray, R. “Recent research in Cooperative Control of Multivehicle Systems.” Journal of Dynamic Systems, Measurement and Control, Transactions of the ASME 129, no. 5 (2007): 571-583. [6] Olfati-Saber, R., and R. Murray. “Consensus Problems in Networks of Agents with Switching Topologies and Time-Delays.” IEEE Transactions on Automatic Control 49, no. 9 (2004): 1520-1533. [7] Olfati-Saber, R., J. A. Fax, and R. Murray. “Consensus and Cooperation in Networked Multi-Agent Systems.” Proceedings of the IEEE 95, no. 1 (2007): 215-233. [8] Olgac, N., and R. Sipahi. “An Exact Methodology for the Stability Analysis of Time-Delayed Linear Time Invariant Systems.” IEEE Transactions on Automatic Control 42, no. 5 (2002): 793-797. [9] Ren, W. “On Consensus Algorithms for Double Integrator Dynamics.” IEEE transactions on Automatic Control 53, no. 6 (2008): 1503-1509. [10] Schaefer, R. D. An Introduction to Nonassociative Algebras. New York: Dover, 1996. [11] Vicsek, T., A. Czirók, E. Ben-Jacob, I. Cohen, and O. Shochet. “Novel Type of Phase Transistion in a System of Self-Driven Particles.” Physical Review Letters 75, no. 6 (1995): 1226-1229.

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2. APLICACIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS MÓVILES PARA LA GESTIÓN DE LA SEGURIDAD DEL CONTROL DE ACCESOS M.I. Israel Castellanos Reyes 1, a, M.I. Ted Echeverría Dionisio 1, b, c,, I.S.C. Arturo Estudillo Quilantán 1, c 1 Instituto Tecnológico Superior de Coatzacoalcos a reyesaicr@hotmail.com, b techeverriad@itesco.edu.mx, c Cheverry2000@hotmail.com, d a.estudillo@live.com.mx El tema de la inseguridad en México es una situación altamente preocupante. En diferentes entidades del país se registra un sinnúmero de delitos al año, dentro de los cuales destaca el robo en sus diferentes manifestaciones. Una de las formas de robo más denunciadas es la que se realiza a casas-habitación. Los costos que la delincuencia ocasiona a la sociedad en general, alcanzan los 120 mil millones de dólares al año, equivalente al 15% del producto interno bruto [1]. Debido a lo anterior muchos empresarios y particulares comienzan a buscar opciones que incrementen la seguridad personal y patrimonial, en un mercado donde existen numerosas alternativas, tanto para el hogar como en oficinas de diferentes instituciones; sin embargo suelen ser costosas y aun así son vulnerables. Uno de los equipos de las TIC mayormente utilizados en la actualidad son los teléfonos móviles. Según datos arrojados por la COFETEL [2], para Enero de 2010 habría más de 84.1 millones de usuarios de telefonía móvil, como se observa en la gráfica 1.

Figura 1: Usuarios de telefonía móvil. Fuente: Dirección de Información Estadística de Mercados, COFETEL, con información proporcionada por los concesionarios.

De esta manera se aprecia que la telefonía móvil es ampliamente utilizada por más del 75% de la población, con una penetración de 77.4 usuarios por cada 100 habitantes [3]. La necesidad de comunicación ha alcanzado el nivel en el que no es suficiente contar con teléfonos base, de tal forma que es de lo más común que los celulares sean utilizados por todos los miembros de la familia. Los desarrolladores de software han incursionado en el mundo de estos dispositivos y cada vez es más frecuente emplearlos como portadores de sistemas complejos de gran diversidad, ya sea para comodidad, diversión o para efectos laborales. El presente proyecto ha sido diseñado para mejorar la seguridad de acceso a hogares y negocios, siendo su objetivo principal, incrementar la seguridad a través de la integración de herramientas computacionales, innovando en el uso de las tecnologías de la información y la comunicación mediante el empleo de aplicaciones para dispositivos móviles, redes inalámbricas, sistemas embebidos, y robustas aplicaciones de escritorio. De esta manera, implementa una aplicación para teléfonos celulares que sustituye las llaves tradicionales por claves digitales que se envían mediante Bluetooth a la cerradura, para que ésta las evalúe identificándolas como permitidas o denegadas. Para administrar la configuración de accesos, se utiliza un sistema de control encargado de configurar las llaves y aplicar restricciones de horarios, aspectos que se notifican a la cerradura electrónica usando Wi-Fi. La cerradura electrónica, que representa un tercer elemento del sistema, recibe y evalúa las llaves enviadas desde el celular del usuario, permitiéndole o no el acceso, y registrando el evento ocurrido para enviarlo al sistema de control.

Figura 2: Diagrama de interrelación de subsistemas

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Para lograr el objetivo planteado, se integra la utilización de tres subsistemas que ofrecen un control apropiado de la seguridad de accesos, reduciendo la posibilidad de entrada a personas no autorizadas al incluir varios niveles de autenticación. La integración de estos subsistemas incrementa la seguridad al utilizar cerraduras electrónicas especiales, que reciben una clave digital vía Bluetooth, haciendo que no sea suficiente con tipiar un código o deslizar una tarjeta, sino que ahora se requiere la presencia de un celular previamente registrado (por la aplicación de escritorio) que ejecute una aplicación especial mediante la cual se envía una llave digital, que debe coincidir con las que el sistema registró en la memoria de la cerradura. Para poder evitar la suplantación de identidad, al momento de generar la llave, no solo basta con que el usuario introduzca su palabra secreta, sino que además, el programa agrega a la cadena datos que identifiquen el equipo de donde se está generando. Así, cuando el usuario envía su llave, esta no podrá ser reproducida desde otro teléfono al que no se le haya asignado, aun con el mismo password. No obstante, se le agregó a esta aplicación un módulo de autenticación, donde el usuario deberá ingresar su nombre de usuario y contraseña para acceder, disminuyendo el riesgo de que alguien pueda generar una llave desde ese dispositivo. Este sistema de seguridad cuenta con una aplicación que permite administrar los accesos y configurar la cerradura mediante el envío de instrucciones propias utilizando Wi-Fi. Desarrollada bajo la arquitectura de N capas y apegándose a la metodología RUP, la aplicación se encuentra desarrollada en ambiente Microsoft Visual Studio 2008, utilizando una frontera (interfaz gráfica) en Windows Presentation Foundation, una persistencia basada en el motor Microsoft SQL Server 2005 y fundamentando el código de la lógica de negocios, control y entidades en C#.

Figura 3: Modulo de configuración y respaldo.

Una vez que existan en la base de datos los teléfonos celulares autorizados y las cerraduras existentes, se procede a capturar las llaves lógicas que serán recibidas por la cerradura desde el celular vía Bluetooth, permitiendo o denegando su entrada. Para dar de alta una llave, se debe elegir primero el celular que estará ligado a ella y la cerradura que podrá abrir, una vez hecha esta relación, se ingresa una clave alfanumérica de máximo 6 caracteres, así como la fecha inicial y de vencimiento para determinar el intervalo de tiempo en que será efectiva dicha clave. Con estos datos se construye la llave lógica que será almacenada en las cerraduras y con las cuales se verificará la posibilidad de acceso por parte de los solicitantes.

Figura 4: Módulos Bluetooth y Wi Fi conectados al Microcontrolador AT89C51 Se desarrolló una interfaz receptora de la llave enviada por el celular, con la capacidad de almacenar las diferentes combinaciones válidas para cada uno de los usuarios, así como el registro de los eventos ocurridos. Los aspectos que se consideraron son que la cerradura debía recibir vía Wi-Fi la configuración desde el sistema central en el interior del domicilio, almacenar esa información y compararla con los datos que se reciban por el puerto Bluetooth. Utilizando un microcontrolador [4] AT89C51 y multiplexando su puerto serial a los módulos Bluetooth MTS2BTSMI y Wi-Fi MT800SWM de Multitech, se recibe el flujo de datos provenientes del teléfono móvil o de la computadora, interpretando mediante el uso de interrupciones la fuente de los datos [5].

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Figura 5: Diagrama de bloques de la cerradura

Este sistema representa una respuesta a la demanda social existente en carácter de seguridad. La existencia de un delito genera una importante pérdida económica que alcanza a víctimas directas e indirectas, por lo que el objeto de la realización de este proyecto fue poder ofrecer una alternativa que permita ayudar a reducir estas mermas. Con este conjunto de aplicaciones propuesto, se busca dar solución a las necesidades básicas de seguridad que se detectan en hogares y negocios, teniendo entonces la encomienda de realizar un software adaptable al medio en que se desenvuelva. Este proyecto innova en el uso de las tecnologías de la información y la comunicación en campos poco usuales, como la resolución de problemas sociales y específicamente la inseguridad, al mismo tiempo que combina diferentes áreas de las TIC, como redes inalámbricas y los sistemas embebidos. El aprovechamiento de todas las herramientas que ofrece el campo de la informática y la versatilidad de las comunicaciones a través de radiofrecuencias, en conjunto con el soporte de la electrónica, permite dar origen a una de las soluciones de software más creativas y revolucionarias en la región.

Bibliografía [1].PERDOMO, Juan Fernando. «Seguridad y justicia en México.» El mundo de Córdoba, 21 de Mayo de 2009. [2]. REYES, Beatriz. Telefonia Movil. COFETEL. 10 de Enero de 2008. http://www.cofetel.gob.mx/work/ sites/Cofetel_2008/resources/archTelMovil/TelMovilUsuarios.ppt (último acceso: 27 de Abril de 2010). [3].REYES, Beatriz. Telefonia movil. COFETEL. 10 de Enero de 2008. http://www.cofetel.gob.mx/work/sites/ Cofetel_2008/resources/archTelMovil/TelMovilPenetracion.ppt (último acceso: 27 de Abril de 2010). [4]. José Adolfo González Vázquez, “Introducción a los Microcontroladores”, edit. Mc Graw Hill, pp.183-211, 1992. [5]. Néstor González Sáenz, “Comunicaciones de datos”, edit. Mc. Graw Hill, pp. 33-40.

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3. SISTEMA MECATRÓNICO PARA LA INTERPRETACIÓN DE LA LENGUA DE SEÑAS COLOMBIANA Andrés Mauricio Cárdenas Torres 1, 2, 3, a, b, León Mauricio Rivera Muñoz 1, 2, 3, a, c, Sebastián Gil Arboleda 1, 2, 3, a, d, Luisa Fernanda Rivera Chica 1, 2, 3, a, e, Juan Sebastián Benjumea Herrera 1, 2, 3, a, f 1 Universidad de San Buenaventura 2 Grupo de Investigación Modelamiento y Simulación Computacional 3 Semillero de Investigación SIRMO a sirmo.usbmed@gmail.com, b Andresm.cardenas@usbmed.edu.co, c Mauro_8707@hotmail.com, d segga_89@hotmail.com, e luisita226@hotmail.com, f benjumea123@hotmail.com En la actualidad hay más de 70 millones de personas sordas en todo el mundo según datos publicados por la Federación Mundial de Sordos, lo que ha llevado a la adaptación del lenguaje según las diferentes culturas y costumbres. No existe una lengua de señas universal, incluso, existen diferencias entre lenguas de señas usadas en un mismo país, esto se debe a como se adaptan los códigos en cada una de las comunidades a través del tiempo. La comunidad sordomuda de Colombia dispone de la lengua de señas colombiana (LSC), creada para incluirlos en el ámbito educativo, y poder ofrecer carreras universitarias a personas con discapacidad auditiva, pero hasta el momento no se logran los objetivos, según un artículo publicado el 17 de octubre de 2010 en el periódico el Colombiano, el redactor Alejandro Gómez Valencia dice en el título de su nota, “Están aislados en un mundo sordo” (Valencia 2010), en él, cuenta la dificultad que tiene el sistema educativo para la inclusión; comenta que la Universidad de Antioquia llevo a cabo un examen de admisión para personas sordomudas, pero fue un intento fallido, se encontraron en un contexto sin estándares, los sordomudos provenientes de todas partes del país no se comunicaban bajo el mismo código. Es así como los esfuerzos del Instituto Nacional para Sordos (INSOR) están enfocados en la difusión del LSC a través de capacitaciones para intérpretes, realizadas en las ciudades más importantes de Colombia, para así tener un patrón y permitir el desarrollo de procesos de inclusión de la población sorda en los diferentes ámbitos sociales. Estado del Arte La ciencia y la tecnología están tomando parte en la difícil tarea de ayudar a la comunidad en situación de discapacidad, entre los esfuerzos que se han hecho a nivel mundial para eliminar dichas barreras comunicativas, sobresalen los sintetizadores de voz, que se encargan de convertir en sonido las palabras que el usuario escribe a través del teclado y que se visualizan en una pequeña pantalla. Pero en la tecnología, nada está lo suficientemente bien hecho como para no tratar de mejorarlo, es así como se busca la evolución de los sintetizadores de voz, pero ya no controlados con los dedos sino con el cerebro directamente. En (Smith 2008) , se describen los trabajos en investigación adelantados por la Universidad de Boston, en los cuales, se ha logrado hasta el momento implantar un electrodo en el cerebro de un paciente incapaz de moverse y comunicarse, con el fin de

interpretar las señales provenientes del cerebro cuando intenta hablar, a la fecha, se han logrado reconocer tres vocales con gran precisión a la velocidad de una conversación normal, asegura Frank Guenther, investigador principal en el proyecto. El objetivo con esta investigación, es lograr en cinco años que el paciente sea capaz de hacer uso de la interfaz cerebro-ordenador para producir cualquier palabra, también pretenden, que gracias a los avances de la ciencia y la medicina, sea posible implantar más electrodos en el cerebro del paciente para obtener así una señal más detallada. Igualmente se han desarrollado investigaciones que buscan adaptar a las personas que no tienen ningún tipo de discapacidad comunicativa, a los sordomudos, en la Universidad Politécnica de Madrid se concibió la idea y se desarrolló un método estadístico capaz de reconocer las palabras introducidas al ordenador por medio de un micrófono, al analizar la señal de entrada determina, mediante reconocimiento de voz, que fue lo que se dijo, y así, con la ayuda de una animación computarizada, se representa en pantalla mediante la lengua de señas española. La traducción de lenguaje oral a lengua de señas se hace mediante transductores de estados finitos, en la actualidad, dicho software se encuentra en funcionamiento y reconoce las voces configuradas en él, se define en dicho proyecto como trabajo futuro el ensayo del prototipo para la comunicación entre sordomudos y la policía (B Gallo San Segundo s.f.). Otro proyecto interesante es el caso del traductor de señas norteamericano, como se describe en (R Martin 2006) , en el 2006 se desarrolló un dispositivo electrónico que permitía a los sordomudos comunicarse con las personas oyentes, esto lo lograron incorporando un casco que debía usar la persona sordomuda, en este, se implementó una cámara y un sistema de reconocimiento de imágenes que, solo en un ambiente controlado, se reconocían con una certeza del 97.8% cuarenta diferentes vocablos, entre verbos, sustantivos, adjetivos y pronombres. Con el inconveniente de no poder realizar pruebas en ambientes por fuera del laboratorio, se tomó la decisión de incluir un nuevo sistema sensor, compuesto por un guante con seis acelerómetros, los cuales enviaban los datos necesarios para el reconocimiento de la lengua de señas americana, lo que sirvió como complemento al sistema de reconocimiento de imágenes anteriormente implementado. Con base en lo expuesto, el presente proyecto busca facilitar la comunicación a través de la tecnología, de las personas que sufren de hipoacusia en Colombia; se pretende implementar un dispositivo macatrónico que permita traducir y reproducir en sonido la lengua de señas Colombiana. Como resultado, se podrán reconocer perfiles de señales eléctricas a través del tiempo, haciendo posible la codificación de la lengua de señas, para transmitirlas hacia un ordenador que emitirá sonidos a manera de voz. Resultados. Para este trabajo se hace el reconocimiento de tres palabras contenidas en el DBLSC, se quiere expresar la frase: “Hola, yo soy ingeniero”, vale resaltar la estructura gramatical de la lengua de señas, en esta no se expresan las ideas de la misma manera como se hace en la expresión oral, por tal motivo, aunque la frase está compuesta por cuatro vocablos, solo es necesario representar tres de ellos, que son: Hola, yo e ingeniero, el vocablo sobrante, soy, debe ser entendido por el receptor de acuerdo al contexto de la frase. A continuación se presentan las palabras a utilizar en el proyecto.

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Figura 1. Representación del artículo lexicográfico “Hola” [14] p.489

Figura 2. Representación del artículo lexicográfico “Yo”. Ibid, p.15

Figura 3. Representación del artículo lexicográfico “Ingeniero”. Ibid, p.229

Para interpretar las palabras, es necesario reconocer diferentes magnitudes físicas que se presentan tras el movimiento de la mano durante la representación de la lengua de señas colombiana, esto permite obtener información que sirva como punto de diferenciación entre cada una de las palabras representadas con la mano derecha. En busca de tal objetivo, se hace uso de diferentes tipos de sensores, circuitos de adquisición de datos y de un guante portador de los dispositivos implementados en este proyecto siguiendo el esquema que se enseña en la Figura 4.

Figura 4. Esquema de funcionamiento del sistema. Con el sistema de medición de las variables escogido, se logró la caracterización de 5 de las N variables utilizadas para la interpretación, por lo que, luego de realizar las respectivas mediciones, se encontraron las tendencias de cada palabra, las cuales pueden ser observadas en la Figura 5. Tras esta medición se procedió a realizar la interpretación, logrando que por los altavoces del computador se escuchara “Hola”, “Yo”, “Ingeniero”.

Figura 5. Frase “Hola“, “Yo”, “Ingeniero”

Universidad de San Buenaventura Medellín Trabajo Futuro. La segunda fase del proyecto pretende trabajar con niños con discapacidad auditiva, para esto se gestionará el consentimiento informado y el convenio con la Institución Educativa Francisco Luis Hernández. Se pretende caracterizar el abecedario y otro conjunto de palabras, con un conjunto de niños, por lo que se deberán realizar más guantes prototipo para realizar las pruebas. Buscar cofinanciación del proyecto para incluir un nuevo conjunto de variables físicas presentes en la ejecución de las señas.

Bibliografía [1] B Gallo San Segundo, L D F Haro, F Fernandez. «Speech into sing languagestatical translation system for deaf people.» UPM, s.f. [2] R Martin, J Hernandez, T Starner, V Henderson, H Brashear, D Ross. «Towards a one-way american singn language traslator.» 2006. [3] Smith, K. «Brain implant allows mute man to speak.» Naturenews, 2008. [4] Valencia, Alejandro Gomez. «Estan aislados en un mundo sordo.» El Colombiano, 17 de 10 de 2010.

4. DISEÑO DE UN MODELO PARA EL ASEGURAMIENTO DE INGRESOS EN EL PROCESO DE VENTAS EN EL SECTOR RETAIL USANDO DINÁMICA DE SISTEMAS Paulo Felipe Prado Gärtner 1, a, Maria del Carmen Escudero Vahos 1, b 1 Universidad de San Buenaventura a pfprado@gmail.com, b maresvahos@hotmail.com Actualmente las organizaciones se ven cada vez más afectadas por las diferentes crisis financieras que se presentan en los mercados mundiales, lo que lleva a los ejecutivos y a la alta gerencia a rediseñar sus estrategias comerciales para mantenerse a flote financieramente [1]. Los sistemas que son usados para apoyar la toma de decisiones son tradicionalmente reduccionistas, con una percepción estática y en condiciones de incertidumbre, altamente sensibles y cambiantes, lo cual exige otra visión para estudiar su dinámica [2]. Nuestro objetivo es diseñar un modelo de aseguramiento de ingresos en el proceso de ventas en el sector retail (comercialización masiva de productos) a través de herramientas de dinámica de sistemas e involucrando componentes fundamentales para la gestión del conocimiento, planteando políticas que apalanquen cambios en la cultura empresarial y que finalmente conduzcan a un proceso de optimización de los ingresos [3]. Desde esta perspectiva sistémica, es posible estudiar, no solo cada una de las variables que componen el sistema, sino la dinámica existente entre ellas, demostrando que el todo es más que la suma de las partes [4]. El proceso de modelamiento se llevará a cabo a través de un proceso investigativo dentro de la metodología holística, la cual nos permite identificar el estado actual y el estado deseado de la investigación en el marco del ciclo holístico [5]. De igual manera, se utilizará la dinámica de sistemas como herramienta de modelamiento para representar el comportamiento de las diferentes variables que hacen parte de sistemas complejos como los asociados al aseguramiento de ingresos en el proceso de ventas de las organizaciones del sector retail, apoyado en la herramienta informática para el modelamiento de sistemas VENSIM, en su versión académica. Cabe anotar que es poco común realizar estudios de estas características a través de una perspectiva sistémica y desde un contexto de la metodología holística. El modelo elaborado nos permitirá diseñar políticas que permitan optimizar diferentes medidas o indicadores tales como rentabilidad, índice de ventas, efectividad, crecimiento y retención del cliente y que a la vez predecir el comportamiento del sistema total cuando se produzcan cambios en cualquiera de sus componentes y minimizando el riesgo en el proceso de toma de decisiones. A partir de este modelo, es posible plantear políticas de aseguramiento de ingresos en el proceso de ventas y que permita: • Reducir riesgos, fugas de dinero, reprocesos, y factores que impactan la rentabilidad de las organizaciones del sector retail. • Apoyar la toma de decisiones, aumentando la rentabilidad y la oportunidad. • Crear indicadores que serán la base para evaluar el estado actual de las organizaciones, respecto a sus competidores y a sus procesos internos. • Fomentar un cambio de cultura empresarial para incentivar y eliminar las barreras que existen en las organizaciones con fuertes tendencias industrializadas y les permita evaluar los procesos de ventas

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estratégicos en una era del conocimiento como la actual.

Bibliografía [1] Ibbett, Geoff. “Usage Data Integrity and Revenue Assurance”. Credit Control, 2003, Vol.24, página 10. [2] Sheaffer, Linda. “The Role of Quality Assurance in the Revenue Cycle Process”. Health Care Biller, 2008, Vol. 16, página 9. [3] Senge, Peter. “La quinta disciplina”. Granica, Barcelona 1992. [4] Aracil, Javier. “Dinámica de Sistemas”. Isdefe, Madrid, 1995. [5] Hurtado de Barrera, Jacqueline. “Metodología de la Investigación Holística”. Sypal, Caracas, 2000.

5. MODELO PARA GESTION Y ANALISIS DE DATOS ESTADISTICOS EN INVESTIGACION APLICADA Nilton Edu Montoya Gómez 1, a, Jhovanny Andres Cañas Pino 1, b 1 Universidad de Antioquia a nilton_montoya@hotmail.com, b gpino619@hotmail.com En todos los cursos de metodología de la investigación que enseñan el enfoque cuantitativo positivista, reiteran los en términos: problema, pregunta, objetivos generales, específicos y metodología entre otros. Para desarrollar la metodología y el plan de análisis se propone un modelo basado en el método científico y apoyado en TICs. Esta combinación permite brindar asesoría en el desarrollo de procesos investigativos y de análisis de datos estadísticos, a los investigadores que no tienen las destrezas en el uso en métodos estadísticos y tampoco no cuentan con profesionales calificados en el área para la formulación y en muchos casos para la ejecución de su proyecto de investigación cuantitativa. En el desarrollo de las investigaciones se presentan algunas dificultades como son: 1) poco conocimiento de los métodos o pasos necesarios para realizar la investigación, 2) dificultades para conformar una adecuadamente las bases de datos y su diccionario de datos con la opercionalización de las variables de estudio, 2) dificultades en la formulación de un plan de análisis que responda a la pregunta de estudio, 3) poco conocimiento de los métodos estadísticos, lo que dificultades para escoger los métodos estadísticos para resolver la pregunta de estudio, 4) pocas habilidades para manejar software estadísticos para procesar y analizar la información. Para contribuir a solución de estos problemas se construyo una herramienta estadística apoyada en las TICs que permita a investigadores, estudiantes y docentes, mejorar la formulación y ejecución de los procesos investigativos. Esta herramienta permite al usuario organizar el proceso investigativo y mantener una coherencia entre la pregunta de la investigación, las variables, los métodos de análisis planteados y los resultados o conclusiones de la investigación. Además de facilitar a los usuarios el procesamiento en software estadísticos y el uso de sintaxis. Puede ser una herramienta para ejecutar investigaciones, apoyar la formación de personal en métodos de investigación y brindar una asesoría en métodos de investigación oportuna y clara.

Antecedentes Investigativos Para toda investigación se requieren una serie de pasos: 1) Formulación de pregunta de investigación y objetivos, 2) formulación de hipótesis, 3) Plan de análisis: En este aparte se deben decidir que método o métodos estadísticos permiten aclarar la hipótesis de investigación, 4) Recolección de información, 5) Procesamiento y análisis de información El plan de análisis es un requisito indispensable en un proyecto de investigación cuantitativa y hace parte fundamental de la metodología y con frecuencia es un proceso complejo. En el desarrollo de las actividades

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investigativas y académicas, que se desarrollan en diferentes áreas como la medicina, agricultura, microbiología e ingeniería civil entre otras y en los diferentes niveles de formación que van desde pregrado, especialización, maestría e incluso algunos doctorados, se pueden observar , planes de análisis, que en relación a su contenido varían muy poco a pesar de su temática tan disímil. Esto se explica porque la formulación metodológica que se usa en estos planes de análisis, se basa en describir brevemente métodos estadísticos según su complejidad matemática y el número de variables que se involucran en el cálculo, dejando de lado los objetivos y “la pregunta de investigación”, que es la razón de la investigación. Al momento de ejecutar el plan de alanlisisi muchos investigadores y estudiantes carecen de una ruta clara de ejecución y se encuentra perdidos en variables y tests estadísticos. Al momento de ejecutar el proyecto, los costos y el tiempo del análisis resultan mucho más elevados de lo presupuestado y en muchos casos no se ha recolectado la información necesaria para cumplir los objetivos propuestos en el proyecto, de otro lado tampoco tiene claro que procedimientos, test o modelos estadísticos debe aplicar y cuales debería solicitar a un profesional en estadística que lo podría apoyar. En muchos de estos casos la asesoría estadística se vuelve un dolor de cabeza para el investigador que contrata este servicio y para el profesional que la presta la asesoría. Existen diferentes modelos de plan de análisis y formas de escribir metodologías para un proyecto de investigación, esta herramienta plantea un modelo basado en el método científico, que parte de los objetivos, preguntas de investigación, formulación de hipótesis, aceptación de las hipótesis o no aceptación de las hipótesis y conclusiones.

Caso de Estudio El problema se hace evidente cuando se necesitan datos que no fueron recogidos, o se vincula en la investigación un profesional de la estadística o alguien que se contrata para ejercer tal función; este debe negociar honorarios, tiempos y compromisos, gran parte de su labor cosiste en responder las preguntas que el investigador necesita para cumplir los objetivos, aceptando o rechazando las hipótesis y utilizando las variables que el investigador midió. Si el modelo expresado en la figura 1, no está claro el estadístico no puede comenzar su trabajo, ni el investigador puede darle directrices claras para el desarrollo del mismo. El modelo propuesto desarrolla los pasos del método científico apoyado en una plataforma tecnológica que cuenta con tres fases:

Figura1. Método científico 1. Transformación los objetivos generales y específicos en preguntas de investigación: Cada objetivo debe expresado como pregunta, si no puede ser expresado como pregunta no es un objetivo de investigación.

Figura 2. Ejemplo del uso del aplicativo para formulación de pregunta de investigación e hipótesis.

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2. Formulación de las hipótesis para cada una de las preguntas de investigación: Posibles respuestas a las hipótesis, ciertas o falsas

3. Clasificación de las hipótesis: a. Describe alguna o algunas propiedades de la relación entre A y B. b. El primer elemento A es la causa del segundo B. c. Cuando se presenta esto, A entonces sucede aquello, B. d. Cuando esto sí, A, entonces aquello no, B.

4. Determinar variables involucradas en las hipótesis: Cada hipótesis debe tener al menos una variable asociada.

5. Operacionalizacion de las variables: Definir el nivel de medición, tipo de respuesta, formato y codificación de las variables involucradas en el proceso de testar las hipótesis.

Figura 3. Ejemplo del uso del aplicativo en la formulación de hipótesis.

6. Recolección de datos: Los datos recolectados de ser di puestos en un base de datos para su procesamiento.

7. Testar hipótesis: Realizar los procedimientos estadísticos, que según la hipótesis, el tipo de hipótesis, el número de variables, el nivel de medición de las variables y el tipo de respuesta procedan (previo cumplimiento de supuestos estadísticos).

Figura 4. Ejemplo algoritmo de análisis estadístico proporcionado por el software. 8. Concluir: Responder la pregunta según el resultado del test de hipótesis. Ahora bien, la plataforma ofrece una serie de interfaces para desarrollar los pasos del 1 hasta el 5; una base de datos para almacenar los datos recolectados según paso 6. En el paso 7 la plataforma tiene un algoritmo que articula los insumos recolectados en los pasos del 1 hasta el 7, genera un diagrama de flujo que le sugiere al investigador que tests estadísticos puede aplicar y le permite ejecutarlos. Adicional a esto, genera la sintaxis en R, que calcula los tests estadísticos para que el investigador los pueda ejecutar en su computador figura 4.

Bibliografía [1]Hair JF, Anderson RE, Tathan RL. Analysis multivariate. 5 Th ed. Madrid: Prentice Hall; 2000. [2]Tabachnick B, Fidell LS. Charter 7. Multiway Frequency Analysis. In: Tabachnick B, Fidell LS, editors. Using Multivariate Statistics. 4 Th ed. Boston: Allyn and Bacon; 2001. p. 219-74. [3] Johnson DE. Métodos multivariados aplicados al análisis de datos. International Thomson Editores, S. A. de C. V., 2000. p 566 [4]Hrishikesh D. Vinod, editor. Advances in Social Science Research Using R. Lecture Notes in Statistics. Springer, 2010. [5]Andrea S. Foulkes. Applied Statistical Genetics with R: For Population-Based Association Studies. Use R. Springer, 2009. [6]Deepayan Sarkar. Lattice: Multivariate Data Visualization with R. Springer, New York, 2008.

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6. LEAN UNIVERSITY: HERRAMIENTAS DE EXCELENCIA OPERATIVA UTILIZADAS TAMBIÉN EN LA UNIVERSIDAD Cristina Arroyave Mesa 1, 2, 3, a, Laura María Betancur Olaya 1, 2, 3, b, Beatriz Liliana Gómez Gómez 1, 2, 3, c 1 Universidad de San Buenaventura 2 Grupo de Investigación GIMSC 3 Semillero de Investigación Gestión y Desarrollo Industrial a cristy757@gmail.com, b Laura7254@gmail.com, c beatriz.gomez@usbmed.edu.co Resumen Las 5S´s son una filosofía japonesa bajo el modelo Toyota, que permite la mejora en la calidad a partir del establecimiento de pautas para entender, implementar y mantener un sistema de orden y limpieza, que garantice buenas condiciones de higiene y seguridad y ante todo productivo el área de trabajo (Socconini 2008). Es por esto que se ha propuesto a la Universidad San Buenaventura Medellín, implementar dicha filosofía en el taller de mantenimiento ubicado en el campus de Salento, el cual no cumple con las condiciones de higiene, seguridad, orden y limpieza, requeridas para la correcta utilización, aprovechamiento del espacio físico, y proporción de un entorno adecuado para las personas que hacen uso de él, como se puede visualizar en la Imagen 1 y 2. La utilización del modelo Toyota permite a las empresas una transformación basada en la mejora continua y el respeto por la gente (Liker 2011). Lo que se pretende es utilizar el modelo aplicado a la universidad y validar su aplicabilidad en cualquier tipo de entidad. Para realizar el diagnóstico inicial del taller de mantenimiento, se tendrá en cuenta el tipo de objetos almacenados, el flujo de los materiales y la funcionalidad de dicho espacio para identificar las debilidades del lugar. Posterior a esto se realizará el levantamiento de la información, con el fin de realizar la correcta aplicación de cada uno de los elementos que componen las 5´S según corresponde: en primer lugar, se clasificarán cada uno de los materiales necesarios para eliminar los innecesarios; luego de esto, se asignará un lugar a los materiales y herramientas clasificadas como necesarias, según sus condiciones y funcionalidad, con el fin de localizarlos fácilmente al momento de ser utilizados. Cuando los materiales hayan sido ubicados en su respectivo lugar, se identificarán los puntos críticos y las fuentes generadoras de suciedad, para establecer acciones correctivas y eliminar las causas de suciedad. Posteriormente, se procederá a estandarizar con normas y señalizaciones de orden, limpieza y seguridad toda el área de trabajo del taller de mantenimiento. Luego del proceso de implementación se obtendrá como resultado, que el taller de mantenimiento tenga una óptima distribución del espacio, flujo de materiales y proporcione un entorno con buenas condiciones de higiene y seguridad; se capacitará al personal que allí labora, con el fin de que se involucren y participen activamente del proyecto en su lugar de trabajo, y tomen conciencia de la importancia de conservarlo en las condiciones que se establezcan para él.

Imagen 1. Fotografía del taller de Mantenimiento

Imagen 2. Fotografía del taller de madera

Objetivo General • Implementar la metodología Japonesa 5’s en el taller de mantenimiento de la Universidad San Buenaventura Medellín, que permita garantizar el cumplimiento de las condiciones de orden, higiene y seguridad así como una optima distribución del espacio físico, brindando un ambiente de calidad a quien haga uso de él.

Objetivos Específicos • Realizar un diagnóstico de las condiciones físicas, de higiene y seguridad del taller de mantenimiento de la Universidad San Buenaventura – Salento. • Investigar los criterios y características de implementación de las 5´s con el fin de hacer una aplicación optima de ellas en el taller de mantenimiento de la Universidad De San Buenaventura Medellín Salento. • Proponer una distribución física adecuada del taller de mantenimiento de la Universidad de San Buenaventura. • Clasificar los materiales y objetos necesarios que se almacenan en el taller de mantenimiento. • Organizar en lugares específicos, los elementos necesarios para la ejecución de las actividades del día a día. • Identificar las fuentes que originan suciedad y contaminación en el taller de mantenimiento, con el fin de tomar acciones correctivas y de control. • Implementar estándares de limpieza, orden e inspección, que permitan al personal del taller de mantenimiento, conservar el lugar en las condiciones adecuadas definidas con anterioridad. • Convertir en hábito la utilización de los estándares implementados para el orden, la limpieza y la seguridad de quienes hacen uso del taller de mantenimiento.

Diseño Metodológico El presente proyecto de investigación se origina de la necesidad de diseñar una propuesta para la correcta distribución física, ubicación de las herramientas, flujo de materiales y personas que garanticen buenas

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condiciones de higiene y seguridad en el taller de mantenimiento de la Universidad San Buenaventura Seccional Medellín – Salento. Para dar solución a la situación anterior, la línea de investigación en Gestión y Desarrollo industrial apoyada el semillero de investigación SEGDI, realizará un proceso secuencial y progresivo de implementación que incluye las siguientes fases: Fase 1 • Diagnóstico: Se realizaran visitas periódicas al taller de mantenimiento de la Universidad San Buenaventura Medellín Salento, con el fin de describir las condiciones físicas, de seguridad, orden y limpieza con las que cuenta el lugar, a través de una serie de formatos que permiten registrar los elementos que contiene el lugar y sus condiciones, los factores que ponen en riesgo la seguridad de las personas y que contribuyen a un ambiente insalubre. • Contextualización: Se consultará de manera detallada a través de literatura actualizada, los factores, características, elementos y metodología que interviene en la implementación de la filosofía de las 5S´s, con el fin de establecer el método correcto para la implementación de cada una de las herramientas que la componen. Adicional a esto, y de acuerdo a los materiales, objetos y herramientas que se guardan en el taller, se investigarán las condiciones en las que deben ser almacenados cada uno de ellos, con el fin de asignarles un lugar adecuado según sus características. • Diseño: De acuerdo a la investigación realizada y, teniendo presente los criterios de aplicación de la filosofía de las 5S´s, y las condiciones en las que deben almacenarse cada uno de los materiales y herramientas, se diseñará gráficamente el plano del taller, con la correcta distribución y almacenamiento de los materiales y el flujo de las personas.

Fase 2 Implementación: esta fase de la metodología que se observa en la figura 1, se implementará el diseño realizado anteriormente, con base en la aplicación de la filosofía de las 5S´s (Socconini y Barrantes 2008, ) 1. Implementación del Seri (Seleccionar): Para la identificación de los materiales y objetos necesarios e innecesarios, se realizará un formato que permita registrar características de cada uno de elementos contenidos en el taller, tales como la ubicación, el estado y la cantidad. Posteriormente, se hará uso de la tarjeta roja, sugerida por la metodología de las 5´s, para hacer el control requerido y posteriormente eliminación, de los elementos innecesarios. 2. Implementación del Seiton (Organizar): Se asignará un lugar para cada uno de los materiales y objetos contenidos en el taller, de acuerdo a su funcionalidad y frecuencia de uso. Posteriormente, se realizará un plano con la distribución y localización de cada uno de ellos, para poder ser ubicados fácilmente al momento de

implementar el Seiton. 3. Implementación del Seiso (Limpiar): Se identificarán los puntos críticos de suciedad, el tipo de suciedad y los elementos que la producen, haciendo uso de la tarjeta amarilla, sugerida por la metodología de las 5´s. Posteriormente se tomaran acciones correctivas que permitan controlar la suciedad y brindar mayor seguridad a quienes desarrollan sus actividades en el lugar. 4. Implementación del Seiketsu (Estandarizar): Se implementarán normas, señalizaciones y estándares de orden, limpieza y seguridad, que faciliten la utilización de las herramientas y materiales, y el comportamiento adecuado y la movilidad del personal, que hace uso del taller de mantenimiento para el desarrollo de sus actividades. 5. Implementación del Shitsuke (Seguimiento): Se realizará un ciclo de capacitaciones, con el fin de crear cultura, motivar, enseñar y mostrar al personal que hace uso del taller de mantenimiento, la metodología implementada, el cambio realizado y la importancia de conservar el lugar, bajo los estándares de organización, higiene y seguridad definidos, para brindar un ambiente de trabajo cálido.

Figura 1: Fase 2 – Implementación de las 5´s

Conclusiones • La implementación de la metodología de las 5’S, permitirá realizar una correcta clasificación y ubicación de los materiales y herramientas según su funcionalidad y frecuencia de uso, así como la eliminación de los elementos que no son necesarios para la ejecución de las actividades en el taller de mantenimiento de la Universidad San buenaventura. • El control y la eliminación de las fuentes generadoras de suciedad y contaminación, proporcionarán un ambiente de trabajo limpio y agradable para realizar las tareas del día a día de manera más eficiente y rápida.

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• La Implementación de señales y normas de seguridad para el manejo de las herramientas, empleo de instrumentos y el flujo de materiales y personas, permitirá disminuir en gran medida la generación de accidentes de trabajo y crear conciencia de mantener el área de trabajo en óptimas condiciones de orden y limpieza basados en la mejora continua.

Bibliografía [1] Liker, Jeffrey K. TOYOTA. Cómo el fabricante más grande del mundo alcanzó el éxito. Bogotá, Colombia: Norma, 2011. [2] Socconini, Luis. Lean Manufacturing. Mexico: Norma, 2008. [3] Socconini, Luis, y Marco Barrantes. El proceso de las 5´s en acción. Mexico: Servicios Editoriales 6Ns, S.A. de C.V., 2008.

7. AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL APLICADA A LA UBICACION DE LIBROS EN BIBLIOTECAS David Santiago Cano Salazar 1, 2, 3, a, Claudia Patricia Agudelo Guzmán 1, 2, 3, b, José Jerónimo Guzmán 1, 2, 3, c, Leidy Lopez 1, 2, 3, d, Ana María Tirado Vélez 1, 2, 3, e, Cristhian Camilo García 1, 2, 3, f, Beatriz Liliana Gómez 1, 2, 3, g 1 Universidad de San Buenaventura 2 Grupo de Investigación GIMSC 3 Semillero de Investigación Gestión y Desarrollo Industrial a santiago-c@hotmail.com, b Claupat1990@hotmail.com, c Jotas.12@hotmail.com, d Tatis-1223@hotmail.com, e tiradoana@hotmail.com, f ccamigarcia@hotmail.com, g beatriz.gomez@usbmed.edu.co A continuación se presenta el resumen del proyecto que tiene por objetivo la elaboración de un prototipo de vehículo guiado autónomamente, que permite la caracterización, categorización, georeferenciación y ubicación de libros en un ambiente controlado. Para este desarrollo se están utilizando diferentes herramientas tecnológicas, electrónicas, y aplicaciones de software que requieren de la aplicación de los saberes específicos en Ingeniería Industrial, Ingeniera de Sistemas, Ingeniería Electrónica e Ingeniería Ambiental. Después lograrse un correcto funcionamiento, la utilización de dicho prototipo puede extenderse a su utilización en la Biblioteca de la Universidad de San Buenaventura Medellín. Se toma como punto de partida del proyecto, las bibliotecas específicamente el proceso de ubicación en el lugar de almacenamiento de los libros que han sido utilizados por los usuarios, bien sea aquellos textos consultados al interior de la biblioteca o los que fueron devueltos después de un periodo de préstamo. Esto implica que exista personal que se encargue de la categorización y ubicación de los mismos, lo que puede conllevar a posibles errores, así como a una pérdida significativa por el tiempo que implica ir y venir varias veces por rutas de distribución que no siempre son las óptimas. Si además se tiene en cuenta el tiempo necesario para la reubicación de los libros que quedaron mal situados. Sumados todos estos tiempos, se encuentra un buen potencial de reducción de tiempos innecesarios y a su vez gastos de operación de la biblioteca. En el diseño y construcción del vehículo se caracterizarán diferentes variables como son: la posición geográfica, el espacio físico, el peso y las dimensiones de cada ejemplar, como también toda la información sugerida por los Sistemas Integrados de Automatización de Bibliotecas SIGB. Por tal motivo, al momento de establecer las posibles variables al inicio del proyecto, se consideraron los libros de referencia en la Biblioteca Jorge Vélez Ochoa, como se puede observar en la Figura 1, siendo este el lugar indicado para probar el funcionamiento del prototipo como se ideó originalmente. A partir de ésta concepción y la caracterización física de los ejemplares seleccionados hasta este punto, se realizaron los planos con la intención de ilustrar el ambiente y la

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distribución de los recursos. De esta forma se propusieron unos diseños iniciales que se observan en la figura 2, que permitieron plantear unos recorridos y diseños óptimos, con la funcionalidad indicada de acuerdo a las necesidades del caso.

Figura 1: Movimiento del AGV en la Biblioteca Jorge Velez Ochoa

Figura 2. Diseños iniciales del brazo robótico.

Dada la remodelación de la Biblioteca Jorge Vélez Ochoa, se genera la necesidad de proponer un ambiente controlado como método de apoyo para dar continuidad al proyecto y como estrategia para concebir las diferentes variables que identifican el nuevo diseño del AGV, de esta forma es posible evaluar el adecuado funcionamiento y desarrollo del prototipo. Luego de plantear diseños con brazos de movimiento rotacional, se diseña un brazo con estructura cartesiana que permite movimientos en los ejes “x” y “y”, más uno de profundidad que le permite llegar hasta el punto exacto de ubicación del libro. Al momento se cuenta con un prototipo en madera en pro de identificar posibles dificultades en el futuro prototipo final que se ha de implementar en el ambiente controlado especificado.

Para la elaboración del prototipo, es necesario desarrollar las siguientes etapas: establecimiento de la fundamentación teórica de acuerdo a las recomendaciones del sistema decimal Dewey, definición de los requerimientos de diseño que permitieron la construcción del prototipo de vehículo autónomo, selección de los materiales para la construcción del prototipo según las condiciones físicas y mecánicas del mismo, análisis de características técnicas para la topología del brazo robótico, definición de los procesos metodológicos de la ingeniería del software para dar solución a los requerimientos de ruta óptima y realización de pruebas piloto para el análisis de resultados. Es importante mencionar que se comparten responsabilidades entre los diferentes semilleros involucrados en el proyecto, lo que permitirá alcanzar correctamente el desarrollo de las etapas previamente mencionadas. Las principales actividades a desarrollar durante las fases metodologícas son, el diseño de los elementos mecánicos del AGV propicios para el transporte y la ubicación de libros en el ambiente controlado, el diseño e implementar un brazo robótico para la ubicación de libros, los materiales para el brazo y soporte del AGV, la definición de las especificaciones del ambiente controlado en el que navegará el vehículo, la tecnología en RFID (Identificación por radiofrecuencia) más apropiada para el vehículo, la cual debe responder a las especificación dadas para la situación planteada, además la realización de las pruebas de desempeño sobre el prototipo. A su vez es necesario diseñar e implementar un aplicativo de software para la interacción entre el sistema operativo de PC y el Vehículo de guiado autónomo y la estructuración del programa de codificación de datos para el manejo de información. Todas estas actividades se complementan con el diseño y definición del sistema de georeferenciación y la base de datos espacial asociada. Conclusiones parciales • Después de descartar varios diseños para el brazo, se concluyó que la mejor opción la presenta un robot cartesiano, ya que genera mayor estabilidad al sistema y genera una funcionalidad más compleja que abarca los diferentes ejes sobre los cuales se debe desplazar el brazo. Los diseños se pueden observar en la figura 3 y 4. • Utilizando un medio controlado, es posible generar las diferentes condiciones necesarias para evaluar el funcionamiento y desarrollo del prototipo, según los resultados esperados. • Los materiales que actualmente se encuentran en un proceso de evaluación para la elaboración del prototipo son el aluminio, la fibra de vidrio y el plástico. • Para el aluminio es importante tener en cuenta que este no sea una aleación con cobre, ni tampoco que sea macizo; la ventaja de trabajar con este material es que puede ser reutilizable. La ventaja de trabajar con la fibra de vidrio y el plástico es que se pueden realizar los moldes con las medidas exactas y puede ser realizado por los mismos estudiantes del semillero. • El brazo puede ser elaborado en aluminio o en fibra de vidrio, así como el cajón donde irán los motores; los tornillos donde se mueve el brazo puede ir en plástico, pero los soportes por los que se mueve el brazo deben ir en metal; la estructura puede ser en madera o en plástico. • La fundamentación teórica para la caracterización de los libros está basada y documentada en el sistema “Decimal Dewey”, lo que permite hacer uso de la codificación actual que se maneja en las bibliotecas, sin embargo para etapas mas avanzadas del proyecto es posibles hacer uso de los “Tags” y demás recursos

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tecnológicos que integren mayor información del ejemplar o producto a decodificar. • A futuro, con el conocimiento adquirido en el proyecto y teniendo en cuenta las condiciones de la ciudad de Medellín en referencia a la automatización industrial, se pensará en un piloto para aplicaciones en la logística interna a nivel empresarial. De este modo y ya conociendo lo poco común de su utilización en la actualidad, la Universidad de San Buenaventura en cabeza de sus líneas de investigación, se convertirían en gestores y promotores de este tipo de tecnologías.

Figura 3: Prototipo AGV

Figura 4: Prototipo AGV con sujeción de libro.

Bibliografía [1] ASTI Automatismos y Sistemas de Transporte Interno. (s.f.). Recuperado el 19 de Agosto de 2011, de www. asti.es [2] Dutra, M. S., Archila, J. F., & Lengerke, O. (2008). Diseño Mecatrónico De Un Robot Tipo Agv - “Automated Guided Vehicle”. Revista de la Facultad de Ingenierías Físico Mecánicas - UIS Ingenierías , 65- 76. [3] Gutiérrez, C. A. (Enero - Marzo 2006). Diseño, construcción y control PD con compensación de pares gravitacionales de un robot manipulador didáctico. México: Rectoría Institucional. Episteme No. 7.

8. DISEÑO ELECTRÓNICO PARA UN ROBOT CARTESIANO Santiago Esteban Sarmiento Osorio 1, 2, 3, a, Jorge León Forero Cañas 1, 2, 3, b, Evany Ricardo Sepúlveda Gómez 1, 2, 3, c, Gustavo Adolfo Meneses Benavides 1, 2, 3, d, e 1 Universidad de San Buenaventura 2 Grupo de Investigación GIMSC 3 Semillero de Investigación SIRMO a stgsarmiento@gmail.com, b foreo.le@gmail.com, c Ing.evanysepulveda@gmail.com, d gustavo.meneses@usbmed.edu.co, e gmeneses23@gmail.com Introducción Los robots juegan un papel fundamental en aplicaciones modernas pertenecientes a ámbitos de todo tipo; industrial, comercial, lúdico, deportivo, etc. Este tipo de desarrollos pueden utilizarse para realizar tareas que, de un modo u otro, resultan poco aptas para seres humano, ya sea por los riesgos que implican para su integridad física, por los niveles de fuerza o movimientos requeridos para su ejecución, o también por su naturaleza repetitiva, puesto que pueden ser realizadas de manera automática en lugar de destinar una persona exclusivamente para ello. Si bien la automatización industrial y el uso de robots son criticados por desplazar a personas de sus puestos de trabajo o suprimir empleos realizados por humanos, el objetivo de estas implementaciones tecnológicas no debe ser perjudicar a las personas sino apoyar y facilitar sus labores. Es deber de la sociedad promover los escenarios que acojan a las personas afectadas por los proyectos de modernización y promover su integración a procesos productivos y profesionales de mayor compromiso en el aspecto cognitivo, donde puedan adquirir y exhibir mayores competencias parta el campo personal y laboral [1]. En la industria podemos observar diferentes tipos de aplicaciones asociadas a tareas realizadas por robots, es importante observar el desempeño que juegan los robots industriales en configuración cartesiana, debido a las tareas que realizan y a los sitios en los que se desenvuelven. Algunas de las principales aplicaciones que realizan son: Ensamble y soldadura de piezas, recubrimiento y aplicación de pintura, almacenamiento de carga y descarga de objetos, fabricación de piezas torneadas, entre otras. El trabajo conjunto de hombre y maquina ha contribuido al desarrollo de las industrias ya que, uniendo esfuerzos, se logran trabajos con mayores grados de eficiencia y eficacia. Esta observación se puede hacer desde varios puntos de vista, ya sea desde el ahorro de materia prima, costos y tiempo, o desde el punto de vista ambiental logrando producciones más limpias, además, el sustento que ha encontrado el hombre en la maquina también ha tocado puntos concernientes a la salud. La utilización de robots para el manejo y transporte de objetos pesados, la manipulación de objetos que requieran ser intervenidos en altas temperaturas o el contacto con de objetos radioactivos o tóxicos, entre otros, ha disminuido de manera considerable los accidentes industriales dejando claro que la ayuda de robots, aparatos electrónicos y/o máquinas automatizadas es indispensable [2].

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Motivación La investigación surge debido al interés de automatizar procesos, como la ubicación y recolección de los libros, en una biblioteca. Para cumplir con este objetivo se plantea un proyecto que consiste en el diseño e implementación de un vehículo autónomo guiado o AGV que realizará las tareas antes mencionadas. Debido a su alcance, este proyecto se ha dividido en varias fases específicas. En este resumen presentaremos detalles específicos que corresponden al control electrónico de un prototipo de prueba de robot cartesiano. Inicialmente se procedió a evaluar cuál de las diferentes configuraciones de los brazos robóticos sería la adecuada para este proyecto, después de analizar y evaluar algunos diseños previos y las distintas configuraciones de brazos robóticos, se optó por el robot en su configuración cartesiana, ya que este nos permite tener tres grados de libertad, es decir tener los movimientos en los ejes x, y, z, Adicionalmente se agrega un movimiento rotacional que será el encargado de hacer girar al efector final o gripper. En la Figura 1 podemos observar el diseño sobre el que se trabaja en la actualidad [3][4].

Figura 1. Diseño preliminar del brazo robótico cartesiano. Motores y dispositivos electrónicos asociados.

Para la implementación del componente electrónico de este diseño se van utilizar dispositivos que presentan características que se acomodan bien al esquema propuesto, entre estos tenemos un microcontrolador PIC16F88, que posee 16 pines, memoria flash de programa, conversión análoga digital, varios puertos de entrada y salida y bajo consumo, entre otras. El lenguaje de programación que se va utilizar para el microcontrolador va ser PICBASIC, debido a que es un lenguaje de alto nivel que es sencillo y facilita las tareas de escritura de código y de depuración. El software donde se realizarán las simulaciones es PROTEUS y para el control de los motores

se utilizará el driver L293B. Este circuito driver se puede manejar directamente desde el microcontrolador, permite polarizar directamente con voltajes altos y provee corrientes considerablemente mayores que las máximas entregadas por los circuitos integrados normales. Debido al efecto de carga que establecen los tornillos sinfín y otros elementos acoplados a los ejes de los motores, la corriente demandada por estos estará por el orden de los amperios.

Figura 2. Diagrama de bloques para la implementación del diseño

Metodología Para llegar a este punto del proyecto se ha desarrollado un trabajo diferenciado por fases, las cuales comprenden: Fase 1: Análisis de los requisitos para implementar un diseño apropiado y que satisfaga con las necesidades del proyecto. Fase 2: Valoración de los diferentes tipos de configuraciones de los brazos robóticos. Fase 3: Diseño mecánico del brazo robótico en su configuración cartesiana y evaluación de su funcionamiento, donde se observe que haya compatibilidad en sus partes. Actualmente nos encontramos en la Fase 4 (Diseño electrónico del brazo-robot) y posteriormente se procederá a una fase que podemos llamar la Fase 5 que consiste en una serie de pruebas y mejoras del diseño electrónico implementado.

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Diseño electrónico Después de analizar y evaluar diferentes tipos de brazos robóticos se decidió trabajar con un brazo robótico en su configuración cartesiana debido a que sus movimientos lineales nos permiten una mejor ejecución a la tarea que se desea realizar. Se implementará un puente H para gobernar el funcionamiento de los motores, paso a paso y de corriente continua. Se utilizará un driver L293D que para propósitos generales provee unas buenas condiciones en el voltaje de polarización y en la corriente que puede proveer directamente a los motores [5].

Figura 3. Detalle de la fase inicial del diseño electrónico y disposición de los dispositivos necesarios para realizar pruebas sobre el motor Se adecuarán unos microswitchs que harán las veces de fines de carrera para limitar el movimiento de los ejes cuando se alcancen los topes en los diferentes desplazamientos. A partir de restricciones impuestas sobre el código se garantizará que el robot no entre en condiciones de operación que resulten conflictivas y que vayan en contra del buen estado del robot mismo ni de sus dispositivos asociados. Preliminarmente se ha considerado la posibilidad de utilizar encoders pero a partir de valoraciones previas no se ha encontrado como un factor obligante.

Resultados previos y trabajo futuro En el momento nos encontramos en una fase de ajuste entre los componentes mecánicos del proyecto, como los marcos y las estructuras realizadas en madera para pruebas y los motores. Actualmente se trabaja en el acople de los ejes de los motores a los tornillos sinfín que sirven para desplazar las estructura rectangular que inicialmente se desplazará sobre el plano X-Y. De manera paralela se realizan pruebas sobre los motores y su trabajo en conjunto con el circuito driver. Se ha comenzado con la elaboración de los primeros códigos

para el microcontrolador para proceder a tareas de prueba y depuración continuas. El desempeño del conjunto permite establecer valoraciones sobre el comportamiento de los motores preseleccionados bajo carga y sobre la resistencia mecánica del material utilizado que es madera. Actualmente se realiza un trabajo paralelo para la escogencia de materiales que ajusten de manera óptima a los requerimientos del proyecto. Aunque el trabajo que se está realizando ahora aún es muy incipiente, es muy importante realizar las pruebas planteadas y verificar el funcionamiento del diseño electrónico de manera progresiva para conocer la respuesta conjunta de los componentes eléctricos, mecánicos y de la estructura como tal en su conjunto. Luego de tener un ensamble estable del conjunto motor-ejes-estructura se procederá a ajustar los sensores y realizar pruebas sobre posicionamiento fino sobre los ejes cartesianos. Las etapas venideras del diseño electrónico involucran tareas como el diseño del desplazamiento sobre un ambiente controlado, el control del gripper y los aspectos ligados a las comunicaciones inalámbricas del vehículo autónomo guiado.

Bibliografía:

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9. ADQUISICIÓN DE DATOS DE UNA UNIDAD DE MEDICIÓN INERCIAL UTILIZANDO INSTRUMENTOS VIRTUALES Gustavo Adolfo Meneses Benavides 1, a, b, Jhordan Greif Torrecilla Vásquez 1, c 1 Universidad de San Buenaventura a gustavo.meneses@usbmed.edu.co, b gmeneses23@gmail.com, c torr_191@hotmail.com Introducción La incorporación a los circuitos integrados de Sistemas Micro-ElectroMecánicos (MEMs) ha posibilitado que, especialmente en los últimos años, se integren a nuestras vidas nuevos desarrollos que se benefician de estas tecnologías [1]. En el campo específico de la instrumentación electrónica encontramos dispositivos como las unidades de Medición Inercial (IMUs), que combinan en un mismo chip un acelerómetro y un giróscopo para lograr una estimación de variables relacionadas con aspectos rotacionales y de orientación espacial de un cuerpo, un móvil, una persona, etc. Estos dispositivos tienen una gran variedad de aplicaciones tan diversas como el control de estabilidad de vehículos autónomos y no autónomos [2], la robótica, los juegos y la detección de caídas o la caracterización y medición de los desplazamientos de las personas, entre otras. Una aeronave, por ejemplo, puede aprovechar una IMU para estabilizar de manera automática la posición y orientación de una cámara o videocámara para hacer registros aéreos sobre sitios geográficos de interés específico. Apoyándose en las lecturas derivadas de las señales entregadas por los sensores, un circuito automático de control puede generar las salidas para los actuadores con el fin de autoajustar la ubicación de la cámara frente a las vibraciones, inclinaciones, cambios de dirección y otras variaciones propias del vuelo [3]. Metodología La adquisición de datos realizada hace parte de una implementación de control completa, no obstante, dada las características especiales de los sensores usados, se describirá a profundidad lo relativo al acondicionamiento y procesamiento de las señales. Para efectos de tener una visión global del escenario dentro del cual se enmarca el desarrollo propuesto se dejarán indicadas las etapas posteriores de trabajo, que están más relacionadas con el lazo de control. El resumen está estructurado de la siguiente forma; primero se presentarán las características de los sensores y de los dispositivos involucrados en la adquisición. Luego se describirá el fundamento teórico del acondicionamiento de las señales y finalmente se mostrarán los resultados obtenidos. Sensores, Dispositivos y Herramientas Involucradas

En nuestro caso específico se ha utilizado un IMU de 6 grados de libertad que está compuesto por 2 giróscopos; de dos ejes y un eje, y un acelerómetro. Las especificaciones de estos sensores se relacionan en la Tabla 1 [4].

Tabla 1. Especificaciones técnicas de los sensores (Fuente: Hojas de datos y autores)

Como circuito integrado programable se utilizará un microcontrolador de 8 bits con capacidades de conversión Análoga/Digital, transmisión serial de datos y generación de señales de modulación de ancho de pulso (PWM), entre otras. Las características generales del microcontrolador se muestran en la Tabla 2. Tabla 2. Especificaciones técnicas del microcontrolador (Fuente: Hojas de datos y autores)

Para la implementación del instrumento virtual se requiere de un computador y del software complementario, en nuestro caso hemos optado por utilizar Labview [6]. Este software provee los bloques de funciones necesarios para el procesamiento de las señales y ofrece opciones de adquisición de datos a través de los puertos del PC que son requeridas recurrentemente en aplicaciones como esta. Una de las razones por las cuales en esta etapa del proyecto se ha decidido trabajar con instrumentos virtuales es porque estos permiten el desarrollo de operaciones matemáticas que no están soportadas en el microcontrolador utilizado y, además, posibilitan la incorporación de bloques completos a través de la figura de los subVIs, los cuales son instrumentos virtuales completos que pueden llamarse como una sola función desde otro VI, lo que provee un cierto encapsulamiento que favorece la escalabilidad de los programas.

Figura 1. Dispositivos electrónicos: sensores y microcontrolador utilizado. (Fuente: Hojas de Datos y Autores)

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Labview cuenta con una gran cantidad de comandos propios y funciones de todo tipo; matemáticas, gráficas, alfanuméricas, etc., que garantizan que los datos provenientes del microcontrolador sean procesados de manera más eficiente, además cuenta con la ventaja de trabajar aritmética en punto flotante y también, una serie de recursos de visualización que permiten hacer seguimiento a las señales obtenidas. En el microcontrolador de ocho bits se dificultan los cálculos matemáticos que involucran números con parte decimal, números negativos y funciones trigonométricas, por tal razón, se optó por llevar los datos al computador para realizar las operaciones de cálculo y visualización de los datos en un instrumento virtual (VI). Mediante esta herramienta se soluciona el problema de la capacidad limitada de memoria del microcontrolador y además se facilitan las labores de depuración que deben realizarse [7].

Acondicionamiento de las Señales El acelerómetro utilizado entrega una variación de voltaje proporcional a la intensidad de campo gravitatorio, las variaciones de las salidas del acelerómetro; x, y, z, dependen de la ubicación respecto a los tres ejes coordinados [5]. En nuestro caso el conversor Análogo/Digital utilizado corresponde al incorporado en el microcontrolador PIC16F876 y se ha tomado el modo de operación de ocho bits con un voltaje de referencia de cero a cinco voltios, de este modo tendremos: Valores de 0 a 255 = # de combinaciones = 28 = 256

Vanálogo=Código Binario*0.01953 Según la hoja de datos de nuestra IMU tenemos que el voltaje de referencia de 0 g para el acelerómetro: Volts @ 0 g = 1.5 v

Definimos: ∆x=Delta Voltaje Rx=Volts Rx- Volts @ O g ∆y=Delta Voltaje Ry=Volts Ry- Volts @ O g ∆z=Delta Voltaje Rz=Volts Rz- Volts @ O g También de acuerdo a las especificaciones técnicas del dispositivo sabemos que la sensibilidad del acelerómetro

= Sensb = 300 mV/g, de acuerdo con esto:

Así podemos proceder a calcular los ángulos del vector de posición derivado de las lecturas del acelerómetro:

Fig. 1. Vector derivado de las lecturas arrojadas por el acelerómetro y panel frontal del VI asociado.

El giróscopo electrónico entrega una variación de voltaje que es proporcional a la variación de velocidad angular respecto al tiempo. Esta cantidad usualmente se caracteriza por un valor de (milivoltios)/(grados/ segundo).

Si se necesita invertir el valor, dependiendo de la posición relativa entre el acelerómetro y el giróscopos entonces se usa un factor de corrección denominado InvertAxz que puede tomar un valor de 1 o -1. VzeroRate es el voltaje para variación cero, en otras palabras, es el voltaje que entregan los giróscopos cuando no están sujetos a ninguna rotación.

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Filtro de Kalman Debido a la deriva que acumulan las salidas del acelerómetro y a los efectos combinados de la aceleración, ocasionados por la rotación de los cuerpos y la fuerza gravitatoria sobre estos, es necesario realizar un ajuste dinámico sobre los datos del giróscopo para combinar estos con los datos del acelerómetro (fusión de datos) [9] y así establecer la orientación espacial de manera certera. El filtro de Kalman es una herramienta para el acondicionamiento de las señales que opera por medio de un procedimiento matemático, actúa como mecanismo de predicción y corrección. En esencia este algoritmo pronostica el nuevo estado a partir de su estimación previa añadiendo un término de corrección proporcional al error de predicción, de tal forma que este último es minimizado estadísticamente. El filtro de Kalman actúa como un estimador. En el VI para resolver el filtro de Kalman a manera de algoritmo y a partir de valores discretos, se deben tener las mediciones igualmente espaciadas Zk, desde un k=1 hasta n, y resolver la siguiente ecuación para dichos k: X_k=K_k*Z_k+(1-K_k )*X_(k-1) Donde: Xk=estimación actual; Kk=Ganancia de Kalman; Zk= valor medido y X(k-1)= estimación previa

Fig.2, Algoritmo para implementar el filtro de Kalman y VI con vector de prueba.

Resultados obtenidos Se han logrado implementar varios programas para el microcontrolador y diferentes VIs para Labview. En pruebas realizadas con movimientos de rotación e inclinación, se han obtenidos lecturas satisfactorias en

cuanto a la ubicación angular, referida a los tres ejes coordenados, de la tarjeta de circuito con la IMU ubicada encima de esta.

Fig. 3. Diagrama de flujo para nivelación automática basada en los valores entregados por la IMU, esquema general y tareas necesarias para la adquisición de datos y el acondicionamiento de las señales También se ha realizado simulación sobre el software para trabajo con microcontroladores llamado Proteus, el cual permite ajustar aspectos relativos a la conversión análoga/digital de los datos, la transmisión serial asíncrona y el control con las señales PWM de los motores sin necesidad de recurrir a la implementación física todo el tiempo. Mediante un módulo LCD se pueden visualizar registros y los resultados de operaciones intermedias o que afectan las señales de salida.

Fig. 4. Simulación en PROTEUS para la depuración del programa del microcontrolador.

Vista Completa de la Aplicación En la figura se observan todos los elementos del montaje que intervienen en las tareas de sensado, procesamiento, visualización y control. En el centro de la gráfica se observa el microcontrolador que sirve como elemento mediador entre el sensor y el computador, en el que a su vez se ejecuta el instrumento virtual. También se

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pueden observar los actuadores materializados en los servomotores. La transmisión de los datos hacia el PC se realiza vía RS232 para la visualización, acondicionamiento y cálculo de las acciones de control en el instrumento virtual. También se observa un LCD de 16 caracteres y dos líneas en el que se muestran algunos datos útiles para la depuración. En la parte inferior se observa nuestro sensor, que básicamente es una Unidad de Medición Inercial de 6 grados de libertad y por último a la derecha se observa el marco de prueba y la cámara a estabilizar con este [8][9][10].

Fig. 5. Vista general de la aplicación integrando todos los elementos funcionales a nivel de hardware y software.

Trabajo Futuro Dado que se planea implementar la aplicación completa sobre un vehículo autónomo aéreo que haga registro fotográfico, es necesario migrar la implementación a un microcontrolador. Se consideran las opciones de utilizar procesadores de 16 o incluso 32 bits. Aún es necesario seguir trabajando sobre el lazo de control para verificar el funcionamiento de una aplicación en donde se realimente la señal de control y se pueda estimar la calidad de las imágenes captadas.

Bibliografía [1]

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Medellin, vol4, ED-7, pp 111-124, jul.2005. [4] Sparkfun 6Dof Razor Datasheet. Disponible en: www.sparkfun.com/datasheets/Sensors/IMU/6DOFRazor-v11.pdf [5] C.C. Dharmani y J. Arthi. “Angular position measurement of a rotating platform using a solid-state gyroscope”. Journal of Instrum. Soc. of India Vol. 39 No. 1. [6] J. Travis Jeffrey, J. Kring. Labview For Everyone: Graphical Programming Made Easy and Fun. Prentice Hall. 2006. [7] R. Bitter et Al. Labview Advanced Programming Techniques. CRC Press. 2001 [8] S. C. Sprya and A. R. Girard. “Gyroscopic stabilisation of unstable vehicles: configurations, dynamics, and control”. Vehicle System Dynamics. Vol. 46, Supplement, 2008, 247–260. [9] T. Albrecht, T. Tany, G. A.W. Westz, y T. Ly. Omnidirectional Video Stabilisation On a Virtual Camera Using Sensor Fusion. Disponible en: www.computing.edu.au/~14133369/publications/TR-2010A.pdf [10] By Shih –Jie Chou, Rui-Cian Weng, Tai-Shan Liao. “Circuit synchronizes sensors and cameras”. Design ideas, Oct 21, 2010, pp- 60-61.

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10. MÉTODOS FORMALES: PERSPECTIVA Y APLICACIÓN FUTURA Edgar Serna M. 1, 2, a, b 1 Instituto Antioqueño de Investigación 2 Grupo de Investigación en Ciencias Computacionales e Ingeniería de Software –GICCIS– a iai@eserna.com, b eserna@eserna.com

Resumen En este artículo se detallan aspectos relevantes de los métodos formales; se hace una descripción de su perspectiva histórica, de las definiciones ampliamente aceptadas, de sus aplicaciones y beneficios y del marco del futuro de la investigación en el área. Es el resultado de una reflexión acerca de este componente de las Ciencias Computacionales y de la necesidad de tener una comunidad más amplia y sólida de investigadores dedicada a fomentar y aplicar los métodos formales; surge como producto del proyecto de investigación “Formalización de la Ingeniería de Requisitos”, patrocinado por el IAI.

Introducción Desde mediados del siglo XX, los investigadores empezaron a trabajar y a promocionar los métodos formales como la mejor alternativa disponible para desarrollar sistemas digitales seguros y confiables. Para muchos de esos investigadores, la eficacia de los métodos formales está más que demostrada. Un conocido investigador expresó este pensamiento de forma sucinta cuando escribió acerca de la Ingeniería de Software: “Está claro, para todas las mentes más brillantes de las Ciencias Computacionales, que se necesita un enfoque matemático para que el software progrese mucho más” [1]. A pesar de esta audaz afirmación, la actitud de muchos ingenieros en ejercicio ha sido muy diferente, con más rechazo hacia los métodos formales que por su aceptación. Aunque la situación ha cambiado un poco en los últimos años, especialmente dentro de la comunidad del diseño de hardware, la aceptación y el uso regular de los métodos formales todavía es mucho menor de lo que los investigadores iniciales pensaron. La comunidad de los métodos formales y los profesionales han tratado de analizar las causas de esta falta de aceptación [2-5]. Algunas de las causas sugeridas incluyen: falta de herramientas adecuadas, falta de sofisticación matemática de los desarrolladores, incompatibilidad con las técnicas actuales, altos costos, falta de interés en los procesos formativos, falta de decisión de los defensores y poca o ninguna capacidad lógico-interpretativa y abstractiva de los profesionales en desarrollo de software. Aunque estos estudios, incluido el mío [6], llegan a conclusiones diferentes, en general tienden a abordar el tema de forma similar: tratar de determinar por qué los ingenieros no utilizan las actuales técnicas y

herramientas formales. La suposición común parece ser que, aunque se ha demostrado suficientemente que los métodos formales son útiles, el problema radica en la aceptación de los detalles no en la idea. Que los defensores de los métodos formales compartan esta suposición no es sorprendente, sin embargo, la reticencia de muchos ingenieros para utilizar o apoyar el desarrollo de cualquier método o herramienta formal sugiere otra posibilidad: tal vez el problema de aceptación no está en los detalles, sino en la forma como la idea ha sido comunicada a los ingenieros en sus procesos formativos.

Perspectiva de los métodos formales Floyd [7] fijó unos objetivos que se convirtieron en la idea clave de las afirmaciones inductivas de la semántica de los lenguajes de programación y de la especificación y el razonamiento acerca de los programas individuales. Desde entonces, la posibilidad de la prueba automática del software, o la generación heurística de programas, ha dado paso a muchos sistemas exploratorios y a perspectivas teóricas. Además, surgieron dos obstáculos a su aplicación práctica: 1) capturar todo el contenido semántico de los lenguajes de programación y los entornos operativos es difícil y 2) expresar el propósito funcional y no funcional para un programa en su contexto de uso es un desafío. La investigación condujo entonces a muchos conceptos importantes: la definición formal de las características complejas del lenguaje y la identificación de trampas de características innecesarias y demasiado complejas; los lenguajes de especificación para tipos abstractos de datos, procesos concurrentes y máquinas abstractas; una teoría de la abstracción detrás de las estructuras del sistema jerárquico; lógicas mecanizables que permitan el razonamiento computacional acerca de las propiedades del programa y teorías de dominios como seguridad, relojes síncronos, microprocesadores y compilación. Se encontraron aplicaciones prácticas en estos dominios y se elaboraron ejemplos a pequeña y mediana escala. La práctica tomó una ruta diferente. Se alcanzó la verificación a través de razonamiento con base en casos, con numerosos criterios y estrategias para la buena práctica de la prueba. Las revisiones proporcionaron el principal medio de control intelectual: la comprobación mental de las propiedades deseables de los sistemas en desarrollo y la comunicación simultánea entre las partes interesadas. Los investigadores desarrollaron una base teórica para la prueba y los resultados que, aunque en su mayoría negativos, sugirieron diversas heurísticas que se aproximaban más a un ideal en el que cada caso de prueba significaba algo con alguna posibilidad de revelar errores o demostrar una nueva evidencia de correctitud. Las metodologías heurísticas de la práctica nunca llamaron la atención de los investigadores, aunque los tipos abstractos de datos dieron lugar a lenguajes Orientados por Objetos y a métodos para agregar aún más estructuras y soporte al desarrollo del sistema heurístico.

Métodos formales “Métodos Formales” se refiere a las técnicas y a las herramientas “matemáticamente rigurosas” para la

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especificación, el diseño y la Verificación de sistemas software y hardware [6]. “Matemáticamente rigurosas” significa que la especificación se realiza mediante enunciados bien formados en una lógica matemática y que la Verificación formal son deducciones rigurosas en esa lógica. La razón primordial para desarrollar técnicas de métodos formales es construir un marco dentro del cual se pueda predecir, de una manera científica, el comportamiento de los sistemas controlados por computador. Es necesario aclarar que los términos “métodos formales” y “Verificación de programas” no son sinónimos. La Verificación es un componente de los métodos formales donde los programas demuestran su compatibilidad con la especificación. El estilo de estas pruebas lo describen Gries [8], Hoare [9] y Dijkstra [10] y está soportado en sistemas de verificación como el Gypsy Verification Environment [11]. El valor de los métodos formales radica en que proporcionan un medio para examinar simbólicamente todos los espacios del estado de un diseño digital y para establecer una propiedad segura de correctitud que sea verdadera para todas las posibles entradas [6]. Sin embargo, en la práctica actual rara vez se hace debido a la enorme complejidad de los sistemas reales. A pesar de que la Verificación formal completa de un sistema complejo grande es poco práctica en este momento, los métodos formales sustentan diversos aspectos o propiedades de estos sistemas: a la especificación detallada, al diseño y a la verificación de las partes críticas, como en la aviación, en los sistemas aeroespaciales y en sistemas de seguridad crítica como el monitoreo de la frecuencia cardíaca.

Aplicaciones de los métodos formales Los métodos formales se han investigado durante un período relativamente largo y es posible consultar que se remontan a la década de 1960. Esas investigaciones se realizaron en el ámbito de las Ciencias Computacionales y, generalmente, su objetivo fue elaborar técnicas que pudieran utilizarse en los procesos de desarrollo de sistemas. Sin embargo, aunque existen numerosos ejemplos de aplicaciones exitosas de los métodos formales y algunos nichos de mercado donde su aplicación es rutinaria, no se han infiltrado en la corriente principal de la práctica del desarrollo de software. Una posible explicación para esta limitada adopción es que no se pueden integrar fácilmente en las prácticas actuales de desarrollo. Además, todavía no se compaginan bien con los paradigmas de aplicación existentes, como los lenguajes de programación imperativa. Sin embargo, los investigadores siguen valorando los frutos de su trabajo como valiosos y, de hecho, el éxito de las recientes aplicaciones de los métodos formales en el desarrollo de sistemas sustenta ese punto de vista. A pesar de la falta de una comunidad de investigación más amplia y la poca acogida en los procesos formativos de pregrado y postgrado, no se puede perder de vista el significado de estos beneficios. De hecho, se puede argumentar que la capacidad de escribir descripciones abstractas del comportamiento del sistema y luego analizarlas formalmente para determinar sus propiedades emergentes, es una historia de éxito de la investigación en métodos formales. Algunas aplicaciones de los métodos formales son:

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Descripción formal de juegos Manuales de usuario Formalización y verificación de procedimientos y protocolos MUSIC! formalizada Representación formal de textos escrito Conducta personal/social de agentes humanos y virtuales Temáticas de lenguaje natural Modelado de usuario formal para la interacción Persona-Computador Modelado formal de sistemas biológicos Modelos formales para la física

El futuro de los métodos formales En términos de aplicaciones, los métodos formales están entrando en un período muy prometedor. La industria del hardware y del software empiezan ha adoptarlos lo mismo que han hecho la industria aeroespacial y la automotriz. La demanda por más seguridad en el software obliga a utilizar métodos formales, como varios investigadores han demostrado convincentemente [4], [12], [13] y las herramientas formales se desplegaran en navegadores y sistemas operativos como una singularidad. Se espera que de esta agitación de interesantes aplicaciones surjan nuevos y fundamentales desafíos para la investigación en métodos formales. Uno de esos desafíos podría ser el de las librerías matemáticas formales, que requieren una comprensión más profunda de cómo compartir los resultados entre los probadores. Una mirada seria desde los métodos formales a la comunidad de la “web semántica” podría crear nuevos desafíos fundamentales y demostrar que es posible mover la computación a la esfera semántica. Otro desafío interesante será lograr que todas las pruebas del software sean más eficaces, lo que originaría una área importante de trabajo investigativo en Ciencias Computacionales. En adelante, será posible observar un compromiso más serio para usar más ampliamente las aserciones y datos tipo invariantes en el código ordinario, lo que despertará el interés y la realización de herramientas formales que le ayuden a los desarrolladores y diseñadores a entender lo que están haciendo y a exponer la estructura lógica subyacente de los algoritmos. Tal comprensión acelerará el proceso de desarrollo y lo hará más confiable, ya que se moverá a un nivel más alto de abstracción.

Conclusiones Las fuerzas naturales que impulsan la aplicación de los métodos formales, las fuerzas que están ofreciendo plataformas más potentes y las extensiones de las herramientas estándar que vienen con cada aplicación nueva e importante llevarán la investigación en métodos formales a un momento de apogeo a través de aplicaciones creativas.

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inmediatas. No puede esperarse hasta que los investigadores actuales no estén, ya que no habrá quien capacite a los nuevos interesados. Para lograrlo, se requiere una cooperación entre las universidades y la industria de los métodos formales, ya que esto generaría modificaciones al currículo para que los estudiantes utilicen las técnicas y las herramientas formales como la especificación formal, las aserciones, los modelos de control integrado, los avances en el refinamiento formal y los protocolos para diseñar y aplicar pruebas.

Referencias [1] Meyer, Bertrand. “From Process to Product: Where is Software Headed?” IEEE Computer 28, No. 8 (1995): 17-23. [2] Saiedian, Hossein. “An Invitation to Formal Methods”. IEEE Computer 29, No. 4 (1996): 16-17. [3] Meyer, Bertrand. “The Next Software Breakthrough”. IEEE Computer 30, No. 7 (1997):113-114. [4] Craigen, Dan, and Karen Summerskill (Ed.). Formal Methods for Trustworthy Computer Systems (FM89): Report from FM89: A Workshop on the Assessment of Formal Methods for Trustworthy Computer. Halifax, Canada: Workshops in Computing, Springer-Verlag, 1990. [5] Knight, John C. et al. “Why Are Formal Methods Not Used More Widely?” The Fourth NASA Langley Formal Methods Workshop Lfm97, Hampton, Virginia (1997): 1-12. [6] Serna, Edgar M. “Métodos formales e Ingeniería de Software”. Revista Virtual Universidad Católica del Norte, No. 30, (2010): 1-26. [7] Floyd, Robert W. “Assigning Meanings to Programs”. Mathematical aspects of computer science 19, (1967): 19-32. [8] Gries, David. The Science of Programming. London: Springer-Verlag, 1981. [9] Hoare, Charles Antony Richard. “An Axiomatic Basis for Computer Programming”. Communications of the ACM 12, No.10, (1969): 576-583. [10] Dijkstra, Edsger W. A Discipline of Programming. USA: Prentice-Hall, 1976. [11] Akers, Robert L. et al. “Gypsy Verification Environment User’s Manual”. Technical Report 61, Computational Logic Inc., September 1990. [12] Bowen, Jonathan P., and Hinchey, Michael G. Applications of Formal Methods. UK: Prentice Hall, 1995. [13] Woodcock, Jim et al. “Formal methods: Practice and experience”. ACM Computing Surveys 41, No. 4 (2009): 1-40.

11. IMPLEMENTACIÓN CON HERRAMIENTAS FOSS (FREE OPEN SOURCE SOFTWARE) PARA LA ADMINISTRACIÓN DEL PATRIMONIO CULTURAL E HISTÓRICO EN SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA. CASO DE ESTUDIO MEDELLÍN Claudia Elena Durango Vanegas 1, 2, 3, a, b, Carlos Arturo Castro Castro 1, 2, 3, c 1 Universidad de San Buenaventura 2 Grupo de Investigacion En Modelamiento y Simulación Computacional - GIMSC 3 Semillero de Investigación en Ingeniería del Software y Áreas Relacionadas -SisUsbMeda practicas.ingenieria@usbmed.edu.co, b claudia.durango@une.net.co, c Carlos.castro@usbmed.edu.co Los Sistemas de Información Geográfica se vienen convirtiendo en una herramienta computacional que posibilita mejorar los procedimientos y análisis de la Información Geográfica. El medio cultural ha generado espacio de crecimiento intelectual lo que ha generado un aumento en la conciencia de conservación y gestión del Patrimonio Cultural e Histórico. Este cambio en la sociedad está reconociendo la diversidad de la población y generando nuevos espacios de participación, espacios que debemos aprovechar para incluir dinámicas de gestión con herramientas de Sistemas de Información Geográfica libre. En Medellín, se han implementado sistemas de administración de datos patrimoniales culturales e históricos de la ciudad, que han ayudado en la toma de decisiones sobre conservación y crecimiento, pero utilizando herramientas costosas. Este proyecto lo que pretende es implementar un modelo geodatabase para la administración del Patrimonio Cultural e Histórico con herramientas FOSS (Free Open Source Software). Introducción Los Sistemas de Información Geográficas (SIG) permiten obtener soluciones a problemas que involucran datos georreferenciados y toma de decisiones efectivas y eficientes para una gran variedad de situaciones que involucran entre otras, el trazado de mapas, la exploración de recursos territoriales, la ordenación del medio ambiente, la planificación y administración, gestión de información que permita la identificación y preservación de sectores culturales e históricos. Un sistemas de información geográfica incluye un talento humano calificado y sensibilizado, una adecuada arquitectura empresarial cohesionada con la arquitectura de TI que a su vez incluye las plataformas tecnológicas (hardware y software) para el procesamiento de datos georreferenciados y la obtención de modelos de análisis, simulación y mapas con información tabular asociada. Las herramientas tecnológicas para los SIG tienen una variedad de costos que dependen de: tipo de licenciamiento, las extensiones para procesos especializados, la integración con otros sistemas de información y las competencias requeridas para usuarios finales, usuarios administradores y usuarios desarrolladores. Para los SIG se cuenta con herramientas que involucran costos de licenciamiento, como es el caso de ARCGIS de la casa ESRI y Geomedia, también se cuenta con herramientas libres, con licenciamiento GNU, BSD, OpenSSL, EULA, entre otras. OPENGIS se refieren a aplicaciones para SIG con código abierto y con estándares según la OGC (Open Geospatial Consortium) [1] y FOSS (Free and Open Source Software) incluye los conceptos

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de software libre y software de código abierto; para el caso de los SIG se presenta la comunidad FOSSGIS [2]. Entre las aplicaciones FOSSGIS más estables, de mayor uso y soporte se encuentran: PostGress-PostGis para bases de datos espaciales, GvSIG, QuantumSIG, Kosmo, MapWindowsGIS, Ilwis para procesamientos, modelación, simulación y obtención de mapas; Geoserver y MapServer para el procesamiento y visualización en entorno WEB [3]. En Medellín, son diversos los centros culturales e históricos que acompañan el crecimiento de la ciudad, que ayudan a comprender las interacciones sociales, culturales e históricas de la ciudad, lo que nos ha llevado a considerar necesario realizar la identificación de los bienes inmuebles patrimoniales que registran la historia, para apropiarnos de esos valores de conservación requeridos por la sociedad actual. El Departamento Administrativo de Planeación de la Alcaldía de Medellín, publicó el “Plan Especial de Protección del Patrimonio cultural Inmueble del Municipio de Medellín” [4], en el que se evidencia la necesidad del uso de las herramientas para sistemas de información geográfica, para gestionar la información disponible que apoyen la obtención de mapas zonificados y facilitar la toma de decisiones. La información se encuentra caracterizada por zonas de protección y/o preservación, aunque no específicamente por el bien inmueble patrimonial. Adicionalmente posee información tabular consignada en fichas con el inventario denominadas BIC-N y BIC-M (Bienes de Interés Cultural con declaratoria de carácter nacional y Municipal respectivamente) [4]. En la Universidad de San Buenaventura se desarrolló un proyecto para modelar una base de datos espacial que incluye los requerimientos de planeación y un prototipo de aplicativo con ARCGIS para validar el modelo y obtener consultas de gran interés en el área, como identificar los focos de ubicación de los bienes inmuebles patrimoniales, focos que han permitido un alto grado de desarrollo social y económico, por estar ubicados en zonas turísticas de la ciudad [5], adicionalmente se desarrollaron aplicativos con herramientas FOSSGIS (Postgres-PostGis, Quantum Gis, Mapserver) [6] con su correspondiente modelo de pruebas funcionales [6] y análisis de rendimiento [7], igualmente se desarrolló un geoportal con Joomla, Flex y MapServer [8]. En este artículo se presenta la metodología para migrar una base de datos espacial que modela los requerimientos de planeación municipal elaborada y probada en ArcGis hacia una plataforma FOSSGIS con su correspondiente plan de pruebas y análisis de rendimiento y resultados obtenidos.

MetodologĂa

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Diagrama de Actividades. Fuente propia, proceso tomado de [3] El modelo de pruebas es una adecuación del ciclo PHVA de mejora continua presentada por Deming [9]

Para administrar la información del proceso se utilizó una herramienta de libre uso llamada Mantis, a través del módulo Bugtracker a manera de registro de incidencias.

Para las pruebas de rendimiento se usó una máquina virtual XP 32 bit con 1Gb de RAM sobre una máquina física Windows 7 64 Bits Intel Core Duo 2.7 y la herramienta Chrono para medir los tiempos de respuesta. En primer lugar se cargó la base de datos completa desde PostGress y se compararon los tiempos contra la carga desde todos os shapefile desde una carpeta, con GvSIG, Quantum GIS y Kosmo midiendo los tiempos de respuesta, promediando tres medidas para cada herramienta. En segundo lugar se cargó la malla vial desde la base de datos PostGress versus el shapefile desde una carpeta, se eligió el shapefiile de malla vial por requerir mayor procesamiento, por último se obtuvieron los siguientes resultados:

Se concluye que cargar los shapefile es más rápido que cargar la base de datos. Además que de las tres herramientas la de mejor rendimiento es Kosmo. Bibliografía [1] OGC. Making location count [En línea]. www.opengeospatial.org [Citado el 26 de septiembre de 2011] [2] FOSSGISS E.V. [En línea]. www.fossgis.de[Citado el 26 de septiembre de 2011] [3] LÓPEZ MONTOYA, Ricardo. Nicolás Pérez Díez. Migración OPENGIS Patrimonio Cultural. Caso Medellín. Medellín, 2010. Trabajo de Grado (Ingeniero de Sistemas). Universidad de San Buenaventura Seccional Medellín. Facultad de Ingeniería. [4] Plan Especial de Protección del Patrimonio Cultural Inmueble del Municipio De Medellín, Documento Resumen, Departamento Administrativo de Planeación, 2004. [5] DURANGO VANEGAS, Claudia Elena y CASTRO CASTRO, Carlos Arturo. Administración del patrimonio cultural e histórico utilizando herramientas de sistemas de información geográfica, caso de estudio Medellín. Medellín, 2009. Trabajo de Grado (Especialista en Sistemas de Información Geográfica). Universidad de San Buenaventura Seccional Medellín. Facultad de Ingeniería. [6] HERNÁNDEZ, Luis Augusto. Modelo de pruebas aplicado al proyecto: migración a OPENGIS proyecto patrimonio cultural caso Medellín. Medellín, 2011. Trabajo de Grado (Ingeniero de Sistemas). Universidad de San Buenaventura Seccional Medellín. Facultad de Ingeniería. [7] MURILLO CHAVERRA, Alex Rey. Diseño y ejecución de pruebas de rendimiento para aplicaciones de sistemas de información geográfica con plataformas OPENGIS. Medellín, 2011. Trabajo de Grado (Ingeniero de Sistemas). Universidad de San Buenaventura Seccional Medellín. Facultad de Ingeniería. [8] VÁSQUEZ, Diego Andrés y CASTRO CASTRO, Carlos Arturo. Arquitectura para la creación del GEOPORTAL patrimonio cultural de Medellín. GEOWEB USBMED. Medellín, 2011. Trabajo de Grado (Ingeniero de Sistemas). Universidad de San Buenaventura Seccional Medellín. Facultad de Ingeniería. [9] Orsini, J. N. (2006). “W. Edwards Deming - the first management engineer.” Engineering Management Journal 16(3): 46-47.

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12. LA SIMULACIÓN CON PROMODEL, COMO ESTRATEGIA DE ENSEÑANZA EMPRESARIAL PARA ESTUDIANTES DEL CENTRO DE ESTUDIO REGIONAL –CERES UNAB, EN EL MUNICIPIO DE SABANA DE TORRES. Luis Reina Villamizar 1 ,2, a, b, Denise Paola Pabón Peñaloza 1, 2, c 1 UNAB Tecnológica Tecnología en Logística y Distribución 2 Semillero en Logística y Distribución a lreina74@unab.edu.co, b lrv_two@hotmail.com, c lreina74@unab.edu.co Introducción La Simulación es un área de estudio que forma parte de la Investigación de Operaciones (IDO), la cual se usa en todas las áreas de estudio conocidas. La Simulación permite estudiar un sistema sin tener que realizar experimentación sobre el sistema real. Esto presenta muchas ventajas a nivel empresarial y específicamente en la academia, ya que permite generar entornos de análisis, bajo esquemas algorítmicos de tipo matemático. Sin embargo, esta no es la única forma de estudiar un sistema; otra posibilidad es construir un modelo analítico conformado por un conjunto de ecuaciones (generalmente diferenciales) que representan el sistema con el objetivo de luego resolverlo para diferentes situaciones, o bien plantear un modelo de optimización que pretende proporcionar la estrategia óptima que el sistema debe adoptar para funcionar mejor de acuerdo con alguna medida de rendimiento establecida en la “función objetivo” y satisfaciendo las diversas condiciones del problema, establecidas en “las restricciones”. Los modelos que se obtienen como un conjunto de ecuaciones se denominan con frecuencia modelos analíticos, es decir modelos de ecuaciones diferenciales o de optimización. Es importante acentuar en la presentación de éste trabajo de investigación, la posición particular de los estudiosos de las ecuaciones diferenciales; quienes afirman con orgullo que todos los modelos analíticos son de ecuaciones diferenciales, ya que incluso una simple ecuación algebraica es una ecuación diferencial de orden cero.

¿Qué es la Simulación? Simulación es una palabra que es familiar a los profesionales de todas las disciplinas. De esta manera el significado de la palabra Simulación se explica casi por sí misma. Entre los significados que se pueden obtener de la gente común y corriente para la palabra “Simular”, se encuentran los siguientes: “Imitar la realidad”, “emular un sistema”, “dar la apariencia o efecto de un sistema o situación real”. Hay muchas definiciones propuestas sobre lo que significa Simulación; sin embargo para la realización de éste trabajo se asume la siguiente: “Una simulación es una imitación de la operación de un proceso del mundo real sobre determinado tiempo”

En ésta definición, está implícito un sistema, mismo que contiene un proceso (posiblemente formado por subprocesos). De esta manera se trata de un sistema el cual cambia con el tiempo. Nótese que en esta definición no se señala si las relaciones de las variables del sistema son discretas o continuas, esto depende del modelo que representará al sistema real. Esta división no existe siempre en la realidad, han sido los seres humanos quienes lo han dividido (para facilitar su estudio) en discreto y continuo. Esto sucede con todas los elementos de la naturaleza; está es única, sin embargo, el hombre se ha encargado de dividirla en física, biología, matemáticas, etc. No importa cómo se divida a la naturaleza esta seguirá siendo única y probablemente indivisible. Un modelo es una representación de un objeto de interés. No obstante que el objeto sea único, el número de representaciones es por lo general muy grande, de modo que el número de modelos de un sistema del mundo real lo es también. Puesto que para un sistema del mundo real habrá tantas representaciones como concepciones de la realidad se tengan; el número de modelos es por lo general infinito. El hecho de que se tenga más de un modelo de simulación para un sistema real, no debe generar demasiada preocupación; encontrar un modelo de simulación casi siempre es fácil, mientras que encontrar un modelo analítico con frecuencia es una tarea ardua , e implica generar proyectos , en los que el tiempo se convierte en un punto de control crítico.

Trabajo de Investigación A nivel de procesos de simulación, aplicados como estrategia de enseñanza aprendizaje, la Universidad Autónoma de Bucaramanga , mediante la asignatura Informática para Logística perteneciente al plan de estudios de Tecnología en Logística y Distribución , plantea un conjunto de actividades y acciones , orientadas a suplir la necesidad de articular ambientes reales , con procesos sistémicos de índole logística y de producción mediante el desarrollo de modelos de simulación , con software especializado , como PROMODEL y FLEXSIM. Teniendo en cuenta los parámetros a nivel de caracterización, para la realización de éste trabajo, el docente de la asignatura de Informática para Logística y los estudiantes plantearon la siguiente pregunta de investigación: ¿Cuál es el impacto que generan los modelos de simulación, utilizando el software PROMODEL, en los procesos de enseñanza aprendizaje de los estudiantes que pertenecen al CERES de Sabana de Torres de la Universidad Autónoma de Bucaramanga?

Metodología La metodología que se utilizó para el desarrollo del trabajo de investigación, incluye los siguientes elementos:

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Desarrollo de la Investigación El trabajo de investigación se desarrolló en el Municipio de Sabana de Torres, con 12 estudiantes del CERES -UNAB , en la Tecnología en Logística y Distribución , 8 de ellos mujeres y 4 hombres , pertenecientes al curso Informática para Logística; el período de tiempo establecido fué de cuatro fines de semana , distribuidos en el siguiente horario: Sábados (8:00AM – 12:00M) (2:00PM - 6:00PM); Domingos (8:00 AM – 12:00M). Se descargó el software PROMODEL Versión académica, se realizó la introducción y explicación de los elementos claves, para acentuar mediante un tutorial la dinámica y secuencia lógica de cada comando a utilizar, para proceder a realizar modelos básicos de simulación, como soporte al texteo técnico del simulador. En el desarrollo del curso, el docente utiliza guías de laboratorio, en las cuales se presenta la metodología, para el diseño y elaboración de modelos de simulación con PROMODEL; los cuales son un insumo, para la respectiva evaluación del estudiante, junto con otras actividades en las cuales participan a nivel de equipos de trabajo. Entre las estrategias de evaluación se utilizaron, los momentos contemplados en todo proceso de Evaluación: Heteroevaluación (la realizada por el docente a estudiantes), la Coevaluación (la realizada entre los alumnos), la Autoevaluación (la realizada por cada alumno a su proceso formativo); para cada momento se aplicaron

diferentes instrumentos que permitieron valorar la apropiación de la simulación en cada estudiante. Resultados Obtenidos 1. Ubicación del estudiante de un contexto real mediante el uso de un escenario virtual. 2. Integración de los conocimientos teóricos mediante la interface grafica del simulador permitiéndole el diseño de escenarios físicos en los cuales aplica modelos matemáticos que le permiten la comprensión de conceptos empresariales de logística. 3. Desarrollo de la habilidad tecnológica desde la ruta inicial hasta la aplicación y desarrollo de un modelo especifico de simulación. 4. Aplica conocimientos previos en escenarios actuales, realizando transferencias y ensambles conceptuales. 5. identificación de fortalezas que presenta el diseño y la elaboración de centros y celdas de manufactura en un proceso logístico.

Conclusiones 1 .Los estudiantes de Informática para Logística lograron apropiarse del concepto de simulación en procesos logísticos, mediante la aplicación del Software PROMODEL. 2. Al desarrollar modelos de simulación los estudiantes adquieren ventajas competitivas que facilitan su integración en el escenario laboral. 3. El desarrollo de modelos de simulación permite que los estudiantes reconozcan la importancia de cursos tales como: estadística, modelos cuantitativos, matemáticas, calculo entre otras. 4. El conocimiento de la diversidad de modelos de simulación permite integrar conceptos de logística empresarial e identificar herramientas de soporte en la toma de decisiones en su desempeño laboral.

Bibliografía [1] M, Klingberg L. Introducción a la Didáctica General. La Habana: Editorial Pueblo y Educación, 1978. [2] Jorge García Galló G. Papel del Profesor en la educación comunista de los estudiantes. II Jornada Científica. Instituto Superior de Villa Clara, 1983. [3] Talizina MF. Conferencia sobre los fundamentos de la enseñanza en la educación superior. Universidad de La Habana, 1985. Martínez Llantada M. La enseñanza problémica &iquest; sistema o principio? 1ra. y 2da. Partes. Revista Científico-Metodológica del Instituto Superior Pedagógico “E.J. Varona” 1984; 6(12,13). [4] Banks Jerry. Handbook of Simulation: Principles, Methodology, Advances, Applications, and Practice Biman K. Ghosh. Simulation using PROMODEL

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WebgrafĂa [1] http://www.promodel.com.mx/libros.php [2] http://www.programasde.com/promodel-simulador-de-procesos-industriales/ [3] http://heurzone.blogspot.com/2008/10/simulacion-en-promodel.html

13. SISTEMA DE MEDICIÓN PARA LA CARACTERIZACIÓN ACÚSTICA DE MATERIALES A INCIDENCIA NORMAL DEL SONIDO Juan David Gil Corrales 1,2,3,a , Daniel Giraldo Guzmán 1,2,3,b , Enrique Raúl Córdoba Castro 1,2,3,c, Andrés Mauricio Cárdenas Torres 1,2,3,d,e 1 Universidad de San Buenaventura 2 Grupo de Investigación en Robótica Móvil 3 Semillero de Investigación en Robótica Móvil a juandagilc@gmail.com, b daniel.giraldo@ieee.org, c ecordobac145@gmail.com, d andresm.cardenas@usbmed.edu.co, e andres_cardenas@ieee.org Introducción El coeficiente de absorción, el factor de reflexión sonora y la impedancia acústica son propiedades indispensables en la caracterización, investigación y desarrollo de materiales para el acondicionamiento acústico y para su implementación en el diseño y construcción de recintos con requerimientos acústicos específicos; por lo que si se conocen con exactitud, la fiabilidad en los procesos de simulación y cálculo aumenta. Actualmente existen distintas herramientas para medir el coeficiente de absorción acústica de un material, entre ellas es posible encontrar la cámara reverberante, la cual es una sala con geometría irregular con un coeficiente de absorción muy bajo, lo cual le permite largos tiempos de reverberación. Este método de medición consiste básicamente en alojar un material dentro de la sala, modificando las características acústicas de esta, y luego, para determinar el coeficiente de absorción, se procede con una comparación de las características anteriores y posteriores a la presencia del material en la cámara. Otro método es el uso de un tubo de impedancia, cuyo principio se basa en la medición de una señal incidente sobre un material y una señal reflejada del mismo, y por medio del procesamiento de las dos señales se puede determinar la cantidad de energía que se disipó en el material y el desfase que produjo el material a la onda reflejada con respecto a la incidente. Las diferencias entre estos dos métodos radican en la cantidad de material de prueba necesario, las condiciones de medición, el procesamiento de los datos, entre otras [1]. Alrededor del año 2000, en el centro de instrumentación de la Universidad Nacional Autónoma de México [4], se llevó a cabo un experimento que consistía en modificar un tubo de impedancia construido inicialmente para medir bajo el método de relación de onda estacionaria (ISO10534-1) agregándole la capacidad de medir usando el método de función de transferencia (ISO10534-2). El experimento arrojó resultados coherentes en el rango útil de 300Hz a 1600Hz, haciendo posible medir con micrófonos no pareados y pudiendo comparar los resultados de dos métodos de medición distintos. La calibración del sistema del CIUNAM se referenció con un sistema que si usaba micrófonos pareados de la DVA-CENAM (División de vibraciones y acústica del centro nacional de metrología en México). En [5] se enseñan los resultados de la fabricación de un tubo de impedancia basado en la ISO10534. La

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construcción del sistema tenía como objetivo hacerse de manera económica y que garantizara resultados válidos en el rango de 90Hz a 2000Hz. Otro objetivo de esta investigación era comparar los métodos de medición estipulados en las partes 1 y 2 de la ISO10534, además de usar distintas señales de prueba como MLS, ruido rosa y un barrido sinusoidal. Se encontró que el método de función de transferencia es mucho más rápido que el método de onda estacionaria, siendo igual de válidos los dos métodos, por otro lado se encontró que para muestras con un coeficiente de absorción de un poco más de 0.2, el uso de barrido sinusoidal como señal de prueba presentaba fallos, no pudiendo mejorar el resultado al aumentar el número de promedios en las mediciones; por otro lado se encontró que las señales MLS y ruido rosa presentaban este mismo efecto un poco menos pronunciado. Con referencia a estos antecedentes se decide diseñar el sistema de medición basado en el método de función de transferencia, con el cual se pretende realizar mediciones válidas de forma rápida y eficaz en el rango de 315Hz a 2500Hz.

Marco teórico La razón entre la intensidad de energía reflejada y la intensidad de energía incidente sobre una superficie, se denomina factor de reflexión sonora [5]. El coeficiente de absorción , y la impedancia acústica , de un material se determinan en un tubo de impedancia, a partir de la medición del factor complejo de reflexión sonora , a incidencia normal. En la Figura. 1. Se muestra la distribución que tendrán los elementos para la construcción del tubo de impedancia.

Figura. 1. Diagrama del tubo de impedancia: 1. Micrófono A, 2. Micrófono B, 3. Material de prueba, 4. Altavoz, 5. Tubo de onda plana. Para determinar la función de transferencia H_12 se sigue el método planteado en [2], el cual establece que la transferencia se puede ser obtenida mediante la relación entre la presión sonora compleja de la posición 2 con respecto a la 1.

Ahora, la presión sonora de la onda que incide sobre el material y la que se refleja se define mediante (2) y (3).

Donde p es la magnitud de p (señal de presión sonora) y es el número de onda complejo. Con esto, la presión sonora en la posición ; correspondiente al micrófono 1, y a ; correspondiente al micrófono 2, se determinan con (4) y (5).

Definiendo a y reemplazando (4) y (5) en (1), el total del campo sonoro puede ser obtenido con (6).

Así mismo, se puede expresar la función de transferencia para la onda incidente y para la onda reflejada (6) y (7), donde es la separación entre los micrófonos:

Despejando de la ecuación (6) y relacionando el resultado con (7) y (8), se obtiene la expresión para el factor complejo de reflexión sonora a incidencia normal:

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A partir del resultado de la ecuación (9) se define en (10) y (11), el coeficiente de absorción sonora a incidencia normal y la impedancia acústica del material.

Donde: : Coeficiente de absorción sonora : Impedancia acústica del material [rayls] A continuación se muestra la metodología que se implementará para hallar las funciones de transferencia requeridas y poder determinar el valor de , y de un material.

Metodología y resultados Por medio del uso de MATLAB® se simularon las señales que estarían midiendo los micrófonos 1 y 2 mediante (4) y (5). Para esto se generó artificialmente una señal incidente, luego se filtró con la intención de simular el efecto acústico producto del material absorbente, y así encontrar una señal reflejada. Las características de las señales incidente y reflejada usadas para las simulaciones de las señales de los micrófonos 1 y 2 se relacionan en la Tabla 1. Tabla 1. Señales incidente y reflejada utilizadas para la simulación de las señales de los micrófonos 1 y 2 (La separación se tomó de s=7cm).

Los resultados en frecuencia, tras aplicar el algoritmo de procesamiento desarrollado, con las señales de prueba, se muestran en las Figuras 2, 3 y 4; en la gráfica 4 se muestra un espectrograma donde se relacionan la frecuencia, el tiempo y la amplitud de los coeficientes, usando la transformada corta de Fourier (STFT) con el fin de analizar materiales que cuya respuesta de absorción en el dominio del tiempo sea significativa con respecto a las señales que en el inciden.

Figura. 2. Factor de reflexión y coeficiente de absorción, señales referencia 01.

Figura. 3. Factor de reflexión y coeficiente de absorción, señales referencia 02.

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Figura. 4. Factor de reflexión en función del tiempo y de la frecuencia., señales referencia 03.

Una vez alcanzado el funcionamiento correcto del algoritmo de cálculo, la siguiente etapa (la cual se encuentra actualmente en proceso), es la construcción del tubo de impedancia bajo los lineamientos de la ISO10534-2. En las Figuras 2 y 3, se muestra el coeficiente de absorción de dos materiales ficticios, cuya respuesta de absorción es como se indica en la Tabla 1. El algoritmo implementado arroja como resultados una curva de reflexión igual a la respuesta del filtro y una curva de absorción inversa a ella. Por lo que se considera válido el procedimiento de cálculo inicial con las señales simuladas. Dado que las señales que se están usando para probar el procedimiento de medición son señales simuladas, un análisis matemático de la exactitud del procedimiento no puede ser implementado dado que arrojaría resultados perfectos, sin embargo se tiene implementada una función de coherencia que muestra la relación entre los dos micrófonos y como están relacionadas las señales que ellos están capturando. En la Figura 4 se muestra un espectrograma de la señal donde relaciona el factor de reflexión con la frecuencia y el tiempo, este espectrograma brinda información acerca del comportamiento del material en el tiempo, para este caso, es un material ficticio que refleja toda la energía durante 500ms y luego refleja la energía a modo filtro pasa bajas con frecuencia de corte en 2kHz. En este análisis solo fue posible establecer una resolución mínima de análisis de 500ms, esta resolución se debe aumentar para analizar el comportamiento de los materiales a señales impulsivas como por ejemplo la de un redoblante o cualquier otro instrumento de corto ataque. El análisis y la comparación de distintos métodos de medición de características acústicas de materiales, específicamente la absorción acústica, muestra al tubo de impedancia como una herramienta versátil, y eficaz, además de resaltar la importancia del método de función de transferencia con dos micrófonos como un forma de medición rápida y precisa.

La caracterización acústica de materiales fabricados localmente se puede describir como un procedimiento científico-ingenieril que aporta avance tecnológico a la región en cuanto a la posibilidad de desarrollar nuevos materiales para la industria de la construcción, e innovar y mejorar los resultados en proyectos de acústica arquitectónica, debido al diseño basado en cálculos, simulaciones y mediciones con materiales propios de la zona. Bibliografía [1]. Cobo, P., and M. Siguero. “Comparación de los métodos de medida del coeficiente de absorción en los dominios de la frecuencia y del tiempo.” V Congreso Iberoamericano de Acústica. Santiago de Chile, Octubre 25-28, 2006. [2]. International Standard Organization. “Acoustics: Determination of sound absorption coefficiente and impedance in impedance tubes.” ISO 10534-2. 11 15, 1998. [3]. Sanchis, Ernesto Juliá. “Modelización, simulación y caracterización de materiales para su uso en acústica arquitectónica.” Alcoy: Universidad Politécnica de Valencia, 2008. [4]. Pérez Ruíz, Santiago J, and Gilberto Loera Medrano. “Extendiendo las capacidades de medición del tubo de impedancias del centro de instrumentos, UNAM.” Revista mexicana de física. México, 2000. [5]. Suhanek, M., K. Jambrosic, and H. Domitrovic. “Student Project of Building an Impedance Tube.” Acoustics 08 Paris. Paris, June-July 29-04, 2008. [6]. Sommerhoff, J. “Acústica de locales. Acondicionamiento acustico interior de salas.” Universidad Austral de Chile. Facultad de Ciencias de la Ingenieria. Instituto de Acústica. 1989.

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14. SÍNTESIS DE UN BANJO POR MODELADO FÍSICO UTILIZANDO GUÍAS DE ONDAS DIGITALES. Jorge Andrés Mora Rodríguez 1, 2, a, Camilo Andrés Flores 1, 2, b, Andrés Mauricio Cárdenas Torres 1 Grupo de Investigación en Modelamiento y Simulación Computacional. 2 Semillero de Investigación en Robótica Móvil a Jorgea.morar@gmail.com, b electronika.usta.usb@gmail.com, c andresm.cardenas@usbmed.edu.co, d andmct@gmail.com Desde comienzos del siglo XX, se ha venido desarrollando diversas técnicas para lograr emular o crear sonidos utilizando dispositivos eléctricos y electrónicos, a este procedimiento se le conoce como síntesis del sonido. En la actualidad, existen muchas formas de sintetizar sonidos, siendo unas más eficientes que otras. Debido a esto y su capacidad de identificar sistemas no lineales de varias entradas y varias salidas, se ha decidido realizar un tipo de síntesis con base a las redes neuronales, y realizar una comparación, en cuanto a eficiencia computacional y a fidelidad de los sonidos, con el modelado físico por guía de onda digital, que es uno de los métodos más utilizados actualmente para sintetizar instrumentos de este tipo. La síntesis de instrumentos musicales de forma realista requiere un gasto computacional elevado comparado con los métodos tradicionales de síntesis de sonido. Debido a la variedad de métodos existentes para sintetizar sonidos reales, hace falta determinar cuál de ellos es más eficiente en cuanto al gasto computacional y la buena representación del sonido. A pesar de que la síntesis por modelado físico es muy implementada en la actualidad, se propone realizar la parametrización del modelo con algoritmos de aprendizaje inteligente. Por otra parte, la síntesis mediante redes neuronales también es innovadora ya que en el contexto colombiano, según una revisión bibliográfica realizada, no se ha implementado este tipo de algoritmos para este fin. Conocer cuál de los dos métodos de síntesis mencionados es más eficiente, permitirá a los desarrolladores de instrumentos virtuales de cuerda rasgada obtener resultados más óptimos y fieles en la creación de nuevos instrumentos sintetizados.

Referente Teórico: El gasto computacional es un término comúnmente utilizado en el procesamiento de señales y se refiere a las exigencias que hace un proceso cualquiera al procesador que está realizando la tarea. Entre más exigente computacionalmente sea el proceso, mejores características deberá poseer el procesador para poder responder eficientemente ante las demandas del proceso.

Mencionando algunos métodos de síntesis, se procederá a hacer una breve descripción de cada uno de estos: • Síntesis espectral: concentra su atención en analizar las frecuencias características del sonido que se desea sintetizar. Como ejemplo se encuentran la síntesis aditiva y sustractiva con las consideraciones actuales para generar el comportamiento dinámico de las componentes espectrales características del timbre de los instrumentos musicales. • Síntesis por algoritmos abstractos: Se basa en la producción de sonidos mediante fórmulas matemáticas que no necesitan estar relacionadas con los principios acústicos del mundo real. Dentro de esta clasificación se encuentra la síntesis por modulación de frecuencia (FM) de gran auge en la década de los 80s. • Procesamiento de muestras grabadas: consiste en grabar una muestra de un sonido y procesarlo para cambiarlo hasta obtener el resultado deseado. Esta técnica no crea sonidos desde cero. • Síntesis por modelado físico: consiste en la creación de un modelo matemático que describa el comportamiento del instrumento con base a los principios físicos que lo rigen. Este método se divide en dos categorías: técnicas de descomposición modal, que consisten en formulaciones de los sistemas dentro del dominio de la frecuencia, y las técnicas de dominio temporal como la guía de ondas digital, que es el método de síntesis por modelado físico más utilizado en la actualidad . Las redes neuronales son un método de reconocimiento de patrones que permite modelar sistemas no lineales y que varían en el tiempo, mediante un entrenamiento con base a las entradas que se le aplican al modelo y las salidas que produce. Gracias a una comparación entre las salidas generadas por el modelo y las esperadas, se realizan ajustes de los parámetros internos de éste, hasta obtener un modelo que responda de una forma muy similar al sistema real. Cuando se logra esto, se dice que la red esta entrenada. Una buena representación del sonido sintetizado se da cuando el comportamiento armónico-temporal de los sonidos del instrumento real, se parecen mucho al de los sonidos del instrumento sintetizado. Entre mayor sea la similitud, mejor es la representación de los sonidos sintetizados.

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Resultados Hasta el momento se ha trabajado en la parte de modelado físico por guía de onda digital. Ya se obtuvo el modelo de las 5 cuerdas del banjo al aire, las mediciones de la respuesta al impulso de la caja de resonancia del instrumento, incluyendo la propuesta de un montaje experimental para lograrlo; y además, se está trabajando en la implementación de un algoritmo que sirve para extraer de la vibración de la cuerda la señal de perturbación a la que fue sometida. También se abstrajeron los parámetros fundamentales de la cuerda, necesarios para parametrizar el modelo.

Figura 1. Esquema del experimento para obtener la respuesta el impulso de la caja de resonancia del banjo. En la Figura 2 se muestra el esquema del experimento realizado con las distancias en centímetros (cm). La masa de la varilla utilizada fue de 44.5 gramos (g). Las cuerdas del instrumento se cubrieron para evitar que estas interfirieran en las mediciones. El micrófono utilizado fue un dbx® RTA-M, ubicado a 7.5 cm del eje de reposo del péndulo, y apuntaba a la segunda cuerda (SI).

Figura 2. Experimento para la obtención de la respuesta al impulso de la caja de resonancia del banjo.

Después del experimento, se analizaron los resultados y se encontró una alta similitud entre las distintas respuestas obtenidas. Por último, se seleccionó la respuesta para realizar la simulación.

Simulación Para la simulación se utilizaron Matlab® y Simulink, debido a que en esta etapa del proyecto no es nuestra preocupación la implementación en tiempo real del instrumento virtual. La entrada al modelo fue un pulso muy corto de ruido blanco, ya que esta señal posee la misma energía para todas las frecuencias, asemejándose a un impulso unitario por su corta duración. La diferencia entre el tamaño de las líneas de retardo de ambas polarizaciones de las cuerdas, fue de 0.25 muestras. Se realizaron pruebas para las distintas cuerdas y se variaron las ganancias en los topes de éstas (puente y cajuela) con valores inferiores a la unidad, para mantener la estabilidad del sistema. La cuerda y el filtrado, se implementaron en Simulink (Figura 6.), el sonido resultante se llevó al workspace de Matlab® y ahí se realizó la convolución con la respuesta al impulso obtenida. El filtro que ajusta la excitación, para los distintos casos de fuerza ejercida y área de contacto sobre la cuerda, es pasa bajas de primer orden, con una frecuencia de corte de 7KHz.

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Figura 4. Simulación primera cuerda. Este mismo procedimiento se repitió para cada una de las cuerdas, teniendo en cuenta las variaciones necesarias para cada modelo en particular. La determinación del error se debe realizar en el dominio del tiempo y la frecuencia. La forma más apropiada que se encontró, fue basarse en la trasformada de furrier de tiempo corto. Para esta etapa de la investigación no se realizó dicho procedimiento, porque la parametrización del modelo se realizó de forma subjetiva y cualitativa. Sin embargo, para una próxima etapa del proyecto, se pretende utilizar el procedimiento expuesto en (7), para calcular el error y parametrizar el modelo.

Conclusiones El modelo físico por guías de ondas digitales de una cuerda funciono según lo esperado en cuanto a frecuencia. El resto de las características variaban mucho bajo cualquier alteración de los parámetros del modelo. Por esta razón, en una siguiente etapa del proyecto, se pretende parametrizar las cuerdas con base a mediciones mediante algoritmos genéticos, como se propone en (7). Luego de parametrizar el modelo, se realizara una validación de éste, comparando el sonido simulado, con el sonido real. Al no realizar el experimento para la obtención de la respuesta al impulso en una cámara anecóica, la captura se vio afectada por la sala, obteniendo así, la respuesta al impulso del banjo dentro del recinto en que fue grabada. La utilización de Matlab® y Simulink permitió realizar las simulaciones de una forma ágil, ya que todos los procedimientos matemáticos se pueden realizar de forma rápida en estos programas. Sin embargo, cuando se obtenga el modelo parametrizado final, se trabajara en la implementación del instrumento virtual en C, para poder ejecutarlo en tiempo real de una forma óptima.

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15. INTEGRACIÓN DE TECNOLOGÍAS LIBRES Y PROPIETARIAS, PLATAFORMA DE COMUNICACIÓN, CASO CYS TECNOLOGÍA S.A Cristian Camilo Sánchez Jaramillo 1,2,3, a, Jaime David García Causil 1,2,3, b, Carlos Arturo Castro Castro 1,2,3, c 1 Universidad de San Buenaventura 2 Grupo de Investigacion En Modelamiento y Simulación Computacional - GIMSC 3 Semillero de Investigación en Ingeniería del Software y Áreas Relacionadas -SisUsbMeda feelkmilo@gmail.com, b jd12365@hotmail.com, c carlos.castro@usbmed.edu.co Introducción Las comunicaciones mediadas por tecnologías como correo electrónico, voz, mensajería instantánea, video llamadas entre otras, han permitido que las organizaciones mejoren su competitividad en cuanto a que las interacciones con el cliente interno, cliente externo y proveedores son cada día más eficaces generando mayor valor agregado a la cadena de valor. Sin embargo la gran cantidad de dispositivos y herramientas disponibles e integradas al sistema, genera problemas de eficiencia al momento de ubicar un contacto y establecer una comunicación ágil. Las plataformas de servicios de mensajería pública y privada, redes para servicio móviles y los sistemas de geo posicionamiento son tan diversos e incompatibles como los proveedores de cada servicio. Para lograr una mayor eficiencia e integración de servicios existen plataformas integradoras como Microsoft Lync® [10] [11], la solución de Cisco Unified Communications Manager® (CallManager) [9], Communications Manager® la solución de Avaya [14] [15], y proyectos de desarrollo de API’s para Asterisk. Soluciones como la de Microsoft Lync® permiten la cohesión con otras tecnologías, bien sea de licencia libre o de pago. En este trabajo se presenta una arquitectura que integra Microsoft Lync® (Licencia de pago) y Asterisk [7] [8] (FOSS-Free open source software) implementada en la empresa CYS Tecnología S.A., la que ha permitido una reducción considerable de costos, utilizable en regiones con canales de internet “angosto”, e integrado a la telefonía análoga. Las organizaciones actuales están evolucionando, cada día, se establecen nuevos contactos y las personas conocen más gente, obligándolas a establecer diferentes formas de comunicación. En este punto es interesante resaltar la gran cantidad de herramientas disponibles de todo tipo para establecer comunicaciones efectivas y justamente estas son las que comienzan a representar un problema para la empresa del mundo actual, arrastrando a los miembros de una industria cada vez más conectada a usar demasiados métodos de comunicación, generando sobrecostos, pérdida de tiempo y discontinuidad en el negocio. Las empresas se han dado cuenta de ello y se ha comenzado a generar soluciones, las grandes compañías enfocaron sus esfuerzos en generar una solución unificada y rápida. ¿Por qué entonces generar un trabajo sobre una situación aparentemente solucionada?; se apunta a que la solución completa no sea propietaria, ya que las empresas incurrirían en gastos exorbitantes, se

propone una solución en la cual se integren tecnologías libres y licenciadas.

Surge entonces la necesidad de encontrar una alternativa a una solución completamente propietaria, para la cual la empresa se vería avocada a invertir un capital considerable. Se propone desarrollar una solución hibrida, integrando tecnologías licenciadas y propietarias, con soluciones libres, cada una de ellas probadas en medios bastante exigentes, reduciendo así costos de implementación y mantenimiento de forma considerable. En este artículo se presenta un marco conceptual con las tecnologías de comunicaciones más maduras y de mayor impacto a nivel mundial, un estado del arte con implementaciones de gran éxito en la industria (casos de éxito). La metodología de implementación se basó en tomar elementos de ITIL para la gestión de la arquitectura de TI, en el marco de la arquitectura empresarial definida en CYS Tecnología S.A; un esquema de la arquitectura de software propuesto, el cambio cultura en la forma de interacción (mirar si se pueden mostrar indicadores), propuesta de proyectos futuros, conclusiones y referencia bibliográficas. Inicialmente se presentará el estado actual de las comunicaciones con la solución propietaria de Microsoft® y las posibles falencias que pueda tener en una infraestructura de red como la Colombiana, mostrando el tipo de enlaces existentes y las dificultades que se pueden presentar si se implementara una solución Lync única, es decir, sin hardware adicional. Luego se presentara la solución de código libre Asterisk, las funcionalidades básicas que tiene y hasta donde se puede llegar si se requiere una solución a gran escala, finalmente la integración de las dos soluciones y por medio de que protocolos e interfaces se logra que el proyecto salga adelante, obteniendo los beneficios que ofrece cada plataforma para las comunicaciones. • -Viabilidad de la solución en universidades gracias al campus aggrement • -Cambio de cultura y formas de comunicarse • Integración con otras tecnologías Justificación de la solución La empresa C&S Tecnología S.A. está interesada en implementar una solución que le permita unificar las comunicaciones de la empresa ya que en la actualidad posee servicios de comunicaciones como mensajería y telefonía IP en plataformas independientes. La empresa desea tener un sistema que integre las actuales plataformas y de esta manera unificar los servicios de comunicación internos lo que permitirá: • • • • • • • •

Realizar conferencias web Telefonía IP Mensajería instantánea Verificación de la agenda en tiempo real de todos los usuarios, advirtiendo programaciones existentes Correo electrónico Servicios de audio y video entre los usuarios de la red Integración con la actual plataforma de telefonía (Asterisk) Integración de aplicaciones

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Durante el proceso de implementación de la solución en C&S Tecnología S.A. se creó la documentación del proceso a seguir para replicar la solución en otros ambientes empresariales, convirtiendo la implementación realizada localmente en un piloto para futuros despliegues de la solución. C&S Tecnología S.A. pretende mejorar los canales internos de comunicación que actualmente existen y funcionan de forma separada en la organización con el fin de reducir los tiempos para realizar un comunicado general o a un grupo específico reduciendo el tiempo utilizado en reuniones, llamadas, envío y recepción de correo y los grandes procesos que se deben realizar para llevar a cabo una video conferencia. De esta manera se podrá aprovechar este tiempo en otras actividades aportando una recuperación sustancial de tiempos muertos en la planeación y ejecución de las actividades mencionadas que en la mayoría de los casos se convierten en costos ocultos para la compañía. Desarrollo Fase 1: Comparar plataformas de comunicaciones unificadas incluyendo OCS – Lync para determinar diferencias, ventajas y desventajas de cada una de ellas. • Investigación exploratoria • Levantamiento y especificación de requerimientos • Elaborar cuadro comparativo

Tabla 1. Comparación plataformas de comunicación

La comparación mostrada se ejecutó entre las plataformas más conocidas y comerciales de comunicaciones unificadas presentes en el mercado, haciendo énfasis en aspectos claves para la toma de sesiones empresariales y del negocio. Ya que se tienen en cuenta características que disminuirían el costo de la solución como Microsoft Campus Agreement, en qué tipo de arquitectura está basada la solución (Based on) y los dispositivos que se usarían para los usuario finales (End Points). Se requirió entonces, la lectura detenida de las características de cada una de las soluciones así como pruebas de funcionalidad en las plataformas que era posible. Específicamente se tomaron en cuenta aspectos como el tipo de infraestructura requerida para una implementación a nivel país, el tipo de clientes (End Points) que usa la solución y claro está, la compatibilidad con varios tipos de puerta de enlace para voz (Voice Gateway) donde se hace posible la integración con Asterisk. Fase 2: Diseñar la arquitectura de TI para las comunicaciones unificadas de la empresa C&S Tecnología S.A. • Identificar Plataformas y Subsistemas existentes • Definir los nuevos Subsistemas (Hardware y Software) • Diseñar la Integración de la Infraestructura de Negocios con la nueva plataforma

Imagen 1. Diseño clave de integración Configuración de Asterisk como puerta de enlace a la troncal SIP/E1 que se provee generalmente en el territorio Colombiano, además de la posibilidad de establecer una conexión vía SIP (Session Initiation Protocol) con la solución de comunicaciones Microsoft Lync Server 2010

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Fase 3: Implementar la plataforma de comunicaciones unificadas mediante la utilización de Lync Server 2010 y Asterisk • • • • •

Instalar plataforma de virtualización Instalar plataformas de comunicación Configurar e integrar plataformas de comunicación Definir oráculos para pruebas Aplicar Pruebas

Fase 4: Documentar el procedimiento de implementación de la plataforma Lync Server 2010 en la empresa C&S tecnología S.A con fines académicos y adecuaciones a otras empresas.

Imagen 2. Silos de comunicaciones En la imagen se muestran los silos de comunicaciones que se usan entre las personas, y como la integración de plataformas de comunicaciones logra unificar y potenciar dichos silos, generando valor y oportunidad en la información. Conclusiones Al hacer la comparación de las diferentes plataformas de comunicaciones unificadas logramos comprender las características y diferencia de cada una de las soluciones ofrecidas por los fabricantes, encontrando abismales diferencias entre las características de unas con otras. Se logró encontrar que la solución ofrecida por Microsoft es actualmente la más completa en el mercado, debido a la gran cantidad de aplicaciones usadas en el día a día en las diferentes organizaciones empresariales. Las empresas en la actualidad tienen infraestructuras ya definidas para sus necesidades de información, es necesario entonces, en el proceso de cambio cultural y de la unificación de las comunicaciones diseñar una

infraestructura que se combinara eficientemente con la existente. Por lo tanto es importante saber que en la empresa Colombiana para una correcta implementación de un proyecto de esta envergadura, se hace imprescindible rediseñar infraestructuras y concientizar a los gerentes de tecnología para invertir en tecnología. Al hacer la socialización de la nueva de plataforma de comunicaciones unificadas a los miembros de la empresa, se generan expectativas positivas en todos los empleados y directivos de al poder visionar la nueva forma de comunicarse y el ahorro de tiempo en procesos comunicativos entre los integrantes de la empresa. Se evidencia la necesidad de cambiar la forma de trabajar en las empresas colombianas utilizando masivamente los medios de comunicación disponibles y las redes de datos de forma óptima y centralizada, a la vez que se genera una cultura de trabajo colaborativo y eficiente desde cualquier lugar geográfico.

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16. “EDUCABOT: ROBOT EDUCATIVO” Diego Armando Rios Arias 1, 2, 3 a, Sebastian Morales Hurtado 1, 2, 3, b, Edgar Antonio Guzman Marin 1, 2, 3, c, Carlos Arturo Castro Castro 1, 2, 3, d, e 1 Universidad de San Buenaventura 2 Grupo de Investigacion En Modelamiento y Simulación Computacional - GIMSC 3 Semillero de Investigación en Ingeniería del Software y Áreas Relacionadas -SisUsbMeda diegoarios85@gmail.com, b smoraleshurtado@gmail.com, c edgarguzmanmarin@gmail.com, d Carlos.castro@usbmed.edu.co, e carlosarturo.castrocastro@gmail.com Con el fin de lograr que el aprendizaje sea didáctico y atractivo para todas las personas, en especial para los niños, se está trabajando en una herramienta robótica que les permita facilitar el proceso de aprendizaje de la geometría básica. Con este indicio, el objetivo de este proyecto es crear un robot educativo, que a partir de unos datos introducidos desde un computador sea capaz de “pintar” la figura sobre una superficie cartesiana. EDUCABOT estará compuesto de tres partes fundamentales para su correcto funcionamiento: Un objeto de aprendizaje (OA), un robot y un dispositivo de comunicación entre software (OA) y robot. El objeto de aprendizaje, debe contar con una interfaz gráfica fácil de manipular, para que los niños a partir de sus conocimientos básicos de computadores sean capaces de operarla sin ningún inconveniente. Además, deberá estar diseñada con colores y animaciones que estimulen visualmente a los niños y una metodología de enseñanza y evaluación, abalada por las teorías existentes y por profesionales de la educación. El robot debe tener un dispositivo que permita enviar y recibir la información necesaria para su correcto desempeño, además a partir de los datos recibidos, debe “pintar” sobre una superficie la figura indicada desde el objeto de aprendizaje y el dispositivo de comunicación entre software y robot debe hacer las veces de mensajero entre estos dos, para que la sincronización entre ambos sea adecuada. Antecedentes Investigativos En la actualidad, existen muchos objetos de aprendizaje, pero la mayoría, están orientados a profesionales y por lo general ninguno cuenta con una plataforma robótica que apoye el proceso educativo. Magíster y licenciados del instituto tecnológico de sonora (ITSON), desarrollaron un objeto de aprendizaje [1] donde se pueden adquirir diferentes conocimientos, como, lecciones de desarrollo personal, educación, psicología, ingeniería civil, administración, contaduría y finanzas, tecnología y matemáticas. La comunidad europea, desarrollo un banco de objetos de aprendizaje para facilitar la transición hacia una sociedad del conocimiento. Estos objetos de aprendizaje refuerzan los servicios de información, orientación y asesoramiento a escala europea. [2]

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En Colombia, la universidad de Antioquia, la universidad nacional, La universidad Eafit, la universidad de los Andes, entre otras, cuentan con bancos de objetos de aprendizaje y de información [3][4][5][6], para que profesores, estudiantes, grupos de investigación, sigan con la política de educación continua, afiancen su formación y actividades de autoestudio. En la universidad de San Buenaventura se viene desarrollando un banco de objetos de aprendizaje, que versan sobre temas diversos como usos del pc, internet, seguridad en Windows vista, y 7, aprendizaje de inglés para niños con síndrome de Down, sin embargo actualmente se está llevando a cabo un proyecto de desarrollo de objetos de aprendizaje tipo tutorial, para sistemas de información geográfica con software libre (FOSS OPENGIS) y propietario. [7] Estos trabajos han servido como referente para conceptualizar sobre Objetos de Aprendizaje y como punto de partida para definir una ingeniería de Software eficiente, con orientaciones pedagógicas y didácticas adecuadas a los estilos de aprendizaje identificados. Marco teórico Objeto de aprendizaje (OA): Según la IEEE [8] un objeto de aprendizaje es “cualquier entidad digital o no digital que puede ser usada, re-usada o referenciada para el aprendizaje soportado en tecnología”. Para efectos de este proyecto, el objeto de aprendizaje, es una estructura digital que posee un contenido teórico que refuerza los conocimientos difundidos por el docente en el aula de clase, unas aplicaciones visualmente atractivas que ayudan a que los niños creen una imagen en la mente de las figuras geométricas enseñadas y logren obtener el conocimiento de manera rápida y divertida. Ingeniería de software: “es la aplicación práctica del conocimiento científico en el diseño y construcción de programas de computadora y la documentación asociada requerida para desarrollar y operar (funcionar) y mantenerlos. Así como también desarrollo de software o producción de software” (Bohem, 1976). [9] Diseño instruccional (DI): “el diseño instruccional es la ciencia de creación de especificaciones detalladas para el desarrollo, implementación, evaluación, y mantenimiento de situaciones que facilitan el aprendizaje de pequeñas y grandes unidades de contenidos, en diferentes niveles de complejidad” (Berger y Kam, 1996). [10] Modelo pedagógico: “Expresa aquellas concepciones y acciones, más o menos sistematizadas que constituyen distintas alternativas de organización del proceso de enseñanza para hacerlo más efectivo” [11]. Modelo didáctico: “una potente herramienta intelectual para abordar los problemas educativos, ayudándonos a establecer el necesario vínculo entre el análisis teórico y la intervención práctica; conexión que tantas veces se echa de menos en la tradición educativa, en la que, habitualmente, encontramos “separadas”, por una parte, las producciones teóricas de carácter pedagógico, psicológico, sociológico, curricular... y, por otra, los materiales didácticos, las experiencias prácticas de grupos innovadores, las actuaciones concretas de profesores en sus aulas...”[12]

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Metodología del proyecto Como EDUCABOT es un objeto de aprendizaje, que incluye ciertas características especiales, su forma de elaboración no es adaptable a ninguna de las metodologías creadas para el desarrollo de objetos de aprendizaje tradicionales. Por esto consideramos, partir de una base y desarrollar una metodología propia para estos OA´s, la cual será uno de los aportes que dejara el proyecto de investigación. Esta nueva metodología se extrapolará a partir de cada uno de los procesos involucrados en la construcción del proyecto, tal y como se muestra en el siguiente diagrama:

Marco Diseño instruccional Entendemos por diseño instruccional al proceso sistemático mediante el cual se analizan las necesidades y metas de la enseñanza, se seleccionan y desarrollan las actividades y los recursos que permitan alcanzar las metas fijadas así como los procedimientos de evaluación del aprendizaje y de toda la instrucción.[13] Así, el diseño instruccional (DI), se define como un proceso sistemático, porque actúa siempre siguiendo unas reglas, planificando, ya que huye de la improvisación siguiendo un plan trazado previamente, y estructurado, donde se realiza un análisis de los objetivos, y necesidades de aprendizaje, y posteriormente se diseña e implementa un mecanismo en el que se recojan las actividades, recursos y evaluación para alcanzar con todos ellos los objetivos planteados inicialmente. [13] Existen varios modelos de DI. A continuación se presentan dos: El modelo de Dick y Carey, el modelo ADDIE • Modelo Dick y Carey Este modelo utiliza el enfoque de sistemas para el diseño de la instrucción. Es uno de los más conocidos

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por su naturaleza estructurada. El modelo describe todas las fases de un proceso interactivo, que comienza identificando las metas instruccionales y termina con la Evaluación Sumativa. El modelo se puede aplicar a múltiples escenarios, desde el ambiente educativo hasta el laboral. [14]

• Modelo ADDIE El modelo ADDIE (Análisis, Diseño, Desarrollo, Implantación y Evaluación) es un modelo comúnmente utilizado en el diseño de la instrucción tradicional, aunque más en el medio electrónico (un ejemplo de un medio electrónico es la Internet). Es un modelo genérico y se compone de las siguientes fases. [14]

A partir de esta investigación, no es claro, si la ingeniería de software es una parte del diseño instruccional o si el diseño instruccional es parte de la ingeniería de software.

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Para la elaboración del objeto de aprendizaje se partirá de la base de uno de estos modelos y una adecuación del modelo en espiral, integrando el concepto de historias de usuarios de la programación extrema y casos de uso de UML (para la elicitación y especificación de requisitos), referenciados en [7]. Modelo pedagógico Para definir la metodología de enseñanza que se utilizará para el desarrollo del objeto de aprendizaje, se realizaron entrevistas a licenciados en educación preescolar y otras personas que son autoridad en el tema. A partir de las recomendaciones dadas en las entrevistas, se inició la búsqueda de cada uno de las propuestas, y se complementó con más investigaciones en el tema. A continuación se realiza una breve presentación de los modelos sugeridos por algunos profesionales de la educación:

• Aprendizaje Basado en Problemas (ABP) El Aprendizaje Basado en Problemas o Enseñanza Basada en Problemas (EBP), utiliza situaciones problemáticas para conducir el aprendizaje y puede concretizarse en un proyecto de investigación, en un método de estudio de casos, en un proyecto de diseño, etc. [15] Las bases fundamentales de tal modelo pueden representarse en los siguientes conceptos [15]: • • • •

Grupos pequeños Autodirección Interdependencia Autoevaluación

En el proceso de resolución de problemas, propio de la EBP, se contemplan una serie de etapas y tareas que el estudiante debe realizar [15]:

• Modelo pedagógico conductista

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El modelo conductista consiste, básicamente, en la fijación y control de objetivos instruccionales con precisión. Se trata de una transmisión parcelada de saberes mediante un adiestramiento experimental por medio de la tecnología educativa. El exponente de este modelo es Skinner. [16] • Modelo pedagógico constructivista La idea central es que el aprendizaje humano se construye, que la mente de las personas elabora nuevos conocimientos a partir de la base de enseñanzas anteriores. El aprendizaje de los estudiantes debe ser activo, deben participar en actividades en lugar de permanecer de manera pasiva observando lo que se les explica. El constructivismo difiere con otros puntos de vista, en los que el aprendizaje se forja a través del paso de información entre personas (maestro-alumno), en este caso construir no es lo importante, sino recibir. En el constructivismo el aprendizaje es activo, no pasivo. [17] En una de las investigaciones realizadas sobre metodologías y/o teorías encontramos un autor muy interesante, que desarrolló un modelo para la enseñanza de la matemática y la geometría. La idea básica del modelo, expresado en forma sencilla es: El aprendizaje de la geometría se hace pasando por niveles de pensamiento. Estos niveles no van asociados a la edad, y cumplen las siguientes características [18]: • No se puede alcanzar el nivel n sin haber pasado por nivel anterior n-1, o sea, el progreso de los alumnos a través de los niveles es invariante. • En cada nivel de pensamiento, lo que era implícito, en el nivel siguiente se vuelve explícito. • Cada nivel tiene su lenguaje utilizado (símbolos lingüísticos) y su significatividad de los contenidos (conexión de estos símbolos dotándolos de significado). • Dos estudiantes con distinto nivel no pueden entenderse. Niveles Los niveles van Hiele son cinco, se suelen nombrar con números del 1 a 5, siendo esta notación la más utilizada; aunque también existe la notación del 0 al 4. [18] Nivel 0: Visualización o Reconocimiento En este nivel los objetos se perciben en su totalidad como un todo, no diferenciando sus características y propiedades. Las descripciones son visuales y tendientes a asemejarlas con elementos familiares. Ejemplo: identifica paralelogramos en un conjunto de figuras. Identifica ángulos y triángulos en diferentes posiciones en imágenes. Nivel 1: Análisis Se perciben propiedades de los objetos geométricos. Pueden describir objetos a través de sus propiedades (ya no solo visualmente). Pero no puede relacionar las propiedades unas con otras. Ejemplo: un cuadrado tiene lados iguales. Un cuadrado tiene ángulos iguales

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Nivel 2: Ordenación o clasificación Describen los objetos y figuras de manera formal. Entienden los significados de las definiciones. Reconocen como algunas propiedades derivan de otras. Establecen relaciones entre propiedades y sus consecuencias. Los estudiantes son capaces de seguir demostraciones. Aunque no las entienden como un todo, ya que, con su razonamiento lógico solo son capaces de seguir pasos individuales. Ejemplo: en un paralelogramo, lados opuestos iguales implican lados opuestos paralelos. Lados opuestos paralelos implican lados opuestos iguales. Nivel 3: Deducción Formal En este nivel se realizan deducciones y demostraciones. Se entiende la naturaleza axiomática y se comprende las propiedades y se formalizan en sistemas axiomáticos. Van Hiele llama a este nivel la esencia de la matemática Ejemplo: demuestra de forma sintética o analítica que las diagonales de un paralelogramo se cortan en su punto medio. Nivel 4: Rigor Se trabaja la geometría sin necesidad de objetos geométricos concretos. Se conoce la existencia de diferentes sistemas axiomáticos y se puede analizar y comparar. Se aceptará una demostración contraria a la intuición y al sentido común si el argumento es válido. Dado que el nivel 5 se piensa que es inalcanzable para los estudiantes y muchas veces se prescinde de él, además, trabajos realizados señalan que los estudiantes no universitarios, como mucho, alcanzan los tres primeros niveles. Es importante señalar que, un o una estudiante puede estar, según el contenido trabajado, en un nivel u otro distinto.

Modelo Tecnológico Los recursos instrumentales (productos, procesos, sistemas) sobre los que se estructura el aprendizaje en la educación técnica y tecnológica son fuentes de información técnica y de modos de actuación, en un contexto productivo simulado y orientado al aprendizaje que genera capacidades para desarrollar procesos y productos. [19] En el caso de EDUCABOT, estos recursos son: Los lenguajes de programación necesarios para realizar el objeto de aprendizaje y el envío de datos al puerto serial, la plataforma robótica y el dispositivo de comunicación. Estos lenguajes, son escogidos, de acuerdo a la orientación que se le quiere dar al aplicativo. Como lo que se pretende es desarrollar un objeto de aprendizaje, de manera que los usuarios (niños), aprendan de una forma dinámica los conocimientos básicos de la geometría euclidiana, lo más pertinente será desarrollarlo, en una plataforma que permita hacer animaciones (Flash o Flex) y que además, por algún medio (JSP), nos permita hacer una comunicación con otro lenguaje de programación ya definido (Java), que tenga la capacidad de enviar información a los puertos seriales de la máquina, para que posteriormente un dispositivo transmisor electrónico, la haga llegar a la plataforma robótica. Todos estos componentes, se describen brevemente a continuación:

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• Flash Se trata de una aplicación de creación y manipulación de gráficos vectoriales con posibilidades de manejo de código mediante el lenguaje ActionScript en forma de estudio de animación que trabaja sobre “fotogramas” y está destinado a la producción y entrega de contenido interactivo para las diferentes audiencias alrededor del mundo sin importar la plataforma. Adobe Flash utiliza gráficos vectoriales y gráficos rasterizados, sonido, código de programa, flujo de vídeo y audio bidireccional (el flujo de subida sólo está disponible si se usa conjuntamente con Macromedia Flash Communication Server). [20] • Lenguaje java Es un lenguaje de programación orientado a objetos, desarrollado por Sun Microsystems a principios de los años 90. El lenguaje en sí mismo toma mucha de su sintaxis de C y C++, pero tiene un modelo de objetos más simple y elimina herramientas de bajo nivel, que suelen inducir a muchos errores, como la manipulación directa de punteros o memoria. Las aplicaciones Java están típicamente compiladas en un bytecode, aunque la compilación en código máquina nativo también es posible. En el tiempo de ejecución, el bytecode es normalmente interpretado o compilado a código nativo para la ejecución, aunque la ejecución directa por hardware del bytecode por un procesador Java también es posible. [21] • Java Server Page (JSP) Es una tecnología Java que permite generar contenido dinámico para web, en forma de documentos HTML, XML o de otro tipo. Las JSP’s permiten la utilización de código Java mediante scripts. Además, es posible utilizar algunas acciones JSP predefinidas mediante etiquetas. Estas etiquetas pueden ser enriquecidas mediante la utilización de Bibliotecas de Etiquetas (TagLibs o Tag Libraries) externas e incluso personalizadas. [22] • Robot Otra parte fundamental del proyecto, es el robot. Encargado de recibir los datos enviados desde un computador y realizar los movimientos pertinentes para dibujar sobre una superficie la figura geométrica que fue indicada desde el objeto de aprendizaje. J. González y J. Jiménez [23] citan en su artículo a los sicólogos Jean Piaget y al matemático Seymour Papert que elaboraron la teoría constructivista y la pedagogía del construccionismo. El primero afirma que el conocimiento no se transmite sino que se construye, es decir, se crea activamente en la mente del aprendiz. El construccionismo también afirma lo mismo, pero que además, es necesario para alcanzar esto que el individuo construya algo tangible, un elemento fuera de su mente, que además tenga un significado personal para él. Nuestro robot educativo, está tomando como base estas teorías para lograr un correcto desarrollo y un éxito total en su labor de enseñanza.

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• Dispositivo de comunicación Para terminar con el análisis de las partes fundamentales de EDUCABOT, nos falta mencionar el dispositivo de comunicación entre el software y el robot, que tiene la función de trasmitir los datos de la figura geométrica elegida en el objeto de aprendizaje para que el robot haga la labor de diseño. Para la implementación de este dispositivo se encontró una alternativa viable: Realizar la comunicación, vía inalámbrica. El objeto de aprendizaje, transmitirá los datos al puerto serial donde se encontrara un dispositivo electrónico transmisor, encargado de enviar la información a un dispositivo electrónico receptor, ubicado en el robot. Este convierte la información nuevamente a serial y se la entrega al micro controlador, para ejecutar la instrucción dada. Prototipo El modelo prototipado, modela el producto final y permite efectuar un test sobre determinados atributos del mismo sin necesidad de que esté disponible. Se trata simplemente, de testear haciendo uso del modelo. Esta técnica puede ser utilizada en cualquier etapa del desarrollo. A medida que el proceso progresa y el producto se completa, el prototipo ha de abarcar, cada vez más las características del producto final. Los prototipos tienen una doble función [24]: 1. El cliente ve el producto y refina sus requisitos. 2. El desarrollador comprende mejor lo que necesita hacer. Sus principales características son [24]: • • • •

Reduce el riesgo de construir productos que no satisfagan las necesidades de los usuarios. Reduce costos y aumenta la probabilidad de éxito. Exige disponer de las herramientas adecuadas. No presenta calidad ni robustez.

A partir de las sugerencias e investigaciones realizadas para definir el tema de metodología y colores, se realizó un pequeño prototipo de la aplicación cuyas imágenes se presentan a continuación.

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Imagen 1. Prototipo de aplicación. Entre las principales conclusiones de la investigación realizada se tienen las siguientes: • Se determinó que para el desarrollo del objeto de aprendizaje se debe crear una metodología que aplique a las características especiales del proyecto. • También se determinó que el lenguaje ideal para desarrollar la aplicación y llegar de forma interactiva y animada a los niños es flash, y que la mejor forma de pasar los parámetros necesarios para el funcionamiento de la plataforma robótica desde flash, es enviando los datos por medio de un JSP hasta un programa desarrollado en java, que es el encargado directo de pasar los datos por puerto serial al dispositivo de comunicación que le dará las ordenes al robot. Bibliografía [1] http://biblioteca.itson.mx/oa/principal.htm (Citado el 22 de septiembre de 2011) [2]http://europa.eu/legislation_summaries/education_training_youth/lifelong_learning/c11054_es.htm (Citado el 22 de septiembre de 2011) [3] http://aprendeenlinea.udea.edu.co/ova/ (Citado el 22 de septiembre de 2011) [4]http://www.virtual.unal.edu.co/unvPortal/articles/ArticlesViewer.do?reqCode=viewDetails&idArticle=8 (Citado el 22 de septiembre de 2011) [5] http://www1.eafit.edu.co/drupal/ (Citado el 22 de septiembre de 2011)

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[6] http://objetosvirtuales.uniandes.edu.co/?q=node/201 (Citado el 22 de septiembre de 2011) [7] Castro, Carlos. Proceso Ágil de ingeniería de software para objetos virtuales de aprendizaje con flash – PAISOVAF -. [8] González, L.A.G. Ruggiero, W.V. Collaborative e-learning and learning objects. En: Latin America Transactions, IEEE 2009, págs. 569 – 577. [9] http://www.rodolfoquispe.org/blog/que-es-la-ingenieria-de-software.php (Citado el 22 de septiembre de 2011) [10] http://biblioteca.itson.mx/oa/educacion/oa32/moldelos_diseno_instruccional/z2.htm (Citado el 22 de septiembre de 2011) [11] CANFUX, Verónica. Tendencias pedagógicas contemporáneas. Ibagué: Corporación Universitaria de Ibagué, 1996. p.15. [12] http://www.ub.edu/geocrit/b3w-207.htm (Citado el 22 de septiembre de 2011) [13] Hidalgo, Silvana. Alonso, Juan. Perspectiva del diseñador instruccional. [14] Gloria J. Yukavetsky. La elaboración de un módulo instruccional. [15] Riverón, Otoniel. Gómez, Martin. Gómez, Carlos. Aprendizaje Basado en Problemas: una alternativa educativa. En: http://contexto-educativo.com.ar/2001/4/nota-02.htm [16] Castro, Carlos. Hernández, camilo. Diseño de objetos de aprendizaje virtuales para la enseñanza del inglés a niños con síndrome de Down. [17]http://pensardenuevo.org/accion-en-la-red/especiales/el-modelo-constructivista-con-las-nuevastecnologias-aplicado-en-el-proceso-de-aprendizaje/2-el-modelo-constructivista/ (Citado el 22 de septiembre de 2011) [18] Fouz, Fernando. De Donosti, Berritzegune. Modelo de Van Hiele para la didáctica de la geometría. [19] http://www.educ.ar/educar/los-modelos-tecnologicos.html (Citado el 22 de septiembre de 2011) [20] http://es.wikipedia.org/wiki/Adobe_Flash_Professional (Citado el 22 de septiembre de 2011) [21] http://es.wikipedia.org/wiki/Java_%28lenguaje_de_programaci%C3%B3n%29 (Citado el 22 de septiembre de 2011) [22] http://es.wikipedia.org/wiki/JavaServer_Pages (Citado el 22 de septiembre de 2011) [23] González, Juan y Jiménez, Jovani. La robótica como herramienta para la educación en ciencias e ingeniería. En: IE comunicaciones: Revista Iberoamericana de informática Educativa 2009, págs. 31-36. Disponible en: http://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=3188225 [24] Cabrera, Armando. Solano, Raquel. Montalván, Mayra. Procesos de ingeniería del software.

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17. ARQUITECTURA PARA LA CREACIÓN DEL GEOPORTAL PATRIMONIO CULTURAL DE MEDELLIN -GEOWEB USBMEDDiego Andrés Vásquez 1,2,3, a, Carlos Arturo Castro Castro 1,2,3, b, Julián Barrera 1,2,3, c 1 Universidad de San Buenaventura 2 Grupo de Investigacion En Modelamiento y Simulación Computacional - GIMSC 3 Semillero de Investigación en Ingeniería del Software y Áreas Relacionadas -SisUsbMeda dvasquez_ruiz@hotmail.com, b carlos.castro@usbmed.edu.co, c anjubama@gmail.com 1. INTRODUCCIÓN Los Sistemas de Información Geográfica (SIG) como herramienta de soporte de planificación más utilizada en el mundo, deben su éxito a la incorporación de los principios y preceptos de muchas de las ciencias aplicadas, permitiendo representar información georeferenciada en forma de mapas con ubicaciones de interés general o específicas y elaborar modelos y análisis, como insumo para los procesos de toma de decisiones [6,7]. Cualquier disciplina como la educación, el turismo, historia, entre otras que utilicen las herramientas SIG para procesar y modelar la información, permite generar una gran cantidad de mapas que requieren de aplicativos de software de modelamiento que ayude a visualizar los estudios realizados en los puntos específicos de interés. Para ello es requerido de herramientas como los Geoportal para administrar y acceder a los mapas (Información Georeferenciada) de una manera práctica e interactiva. Un Geoportal es un sitio Web donde es posible visualizar toda la información referente a mapas, los cuales pueden estar en archivos o bases de datos después de haber realizado un estudio cartográfico de lo que se va a mostrar, con lo cual se determina el objetivo de éste, brindando funciones como zoom, imprimir, buscar, entre otros [1]. Una de las tantas aplicaciones de los SIG, se enfoca en los procesos de planeación territorial, específicamente en el patrimonio cultural inmueble, cómo es el caso del Municipio de Medellín en el que se evidencia la necesidad del uso de estas herramientas para gestionar la información disponible que permitan la obtención de mapas [11]. Partiendo del anterior concepto, surge la necesidad de la creación de un portal Web de este tipo, especializado en lugares considerados patrimonio cultural de Medellín, ya que los diversos sitios Web existentes, ofrecen información geográfica de forma muy general [8,9]; adicionalmente el desarrollar un aplicativo o sitio web de tipo Geoportal los costos para el diseño son muy altos requiriendo de herramientas especializadas para dicho proyecto, las cuales tienen un grado de complejidad alta y de equipos de buena capacidad de procesamiento. Además del talento humano capacitado con procesos de desarrollo de software estandarizados. A pesar de que a través de los tiempos se han desarrollado grandes avances tecnológicos los costos no disminuyen, ya que se demanda software con el licenciamiento correspondiente y al mismo tiempo de las capacitaciones que se demandan para tener dominio de estas para la culminación del aplicativo web como de sus tecnologías, lo cual

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conlleva el problema de diseño e implementación de la apariencia del sitio para que sea de fácil acceso y uso para el usuario. Por otro lado los sitios actuales de georeferenciación nos presentan la información de manera global sobre los mapas a los cuales se desea hacer referencia, cómo es el caso de los geoportales del “IDECAN” y “ICDE”, siendo esto un inconveniente al momento de buscar sitios específicos de interés cultural. Para el desarrollo del presente proyecto se utilizaron en su mayoría herramientas de uso libre y open source [2] (a excepción de la herramienta Flex 4), por lo cual los servicios pueden ser utilizados por cualquier cliente de escritorio. Con el fin de abordar y solucionar el problema del costo de implementación observada en otro tipo de aplicativos. Partiendo de este punto, se decide efectuar la implementación y desarrollo del Geoportal, integrando distintas tecnologías, las cuales no fueron diseñadas inicialmente para este tipo de producto que se pretende ejecutar y que al tener conocimiento de la forma de comunicarlas entre sí se puede lograr la creación de este aplicativo, permitiendo visualizar la interacción de dichas técnicas de desarrollo para el patrimonio cultural de Medellín. De lo anterior se logra dar una ubicación precisa y ser más asertivos al momento de necesitar la visita a algunos de estos lugares de interés. Con el desarrollo de este Geoportal, se facilita el manejo y la utilización del contenido de manera específica en lo cual se desee ahondar, cuyo enfoque es permitir a los usuarios consultar vía web y de manera geográfica aquellos sitios que hacen parte del patrimonio cultural. Aparte de que se puede utilizar en cualquier sistema operativo ya que las características requeridas no son tan exigentes como las herramientas que demandan un costo para su funcionamiento. El Geoportal del “IGAC” http://geoservice.igac.gov.co/geoportalidecan/ efectúa la utilización de varias herramientas como las descritas en este artículo, donde se muestra la información de manera global referente a varios países entre ellos Colombia, Ecuador, Venezuela, entre otros y no especializándose en el patrimonio cultural inmueble, diferente al portal de “POSEIDON” http://poseidon.medellin.gov.co/geonetwork/srv/ es/main.home al cual se desarrolla con otro tipo de herramienta disponible como el GeoNetwork, pero sin manejar todas la funcionalidades de un visor de mapas, teniendo la mayor aproximación al proyecto descrito en él apartado, sería el del patrimonio cultural inmueble de Barcelona http://patrimonicultural.diba.cat/index. php?codi_ine=08034 con un sencillo visor de mapas donde se muestra las ubicaciones territoriales de cada sitio cultural dando una descripción de ellos. A partir de lo descrito, se construye el Geoportal de la ciudad de Medellín, en la que logramos tener un visor de mapas dinámico y un sitio web interactivo con el usuario visitante, donde puede localizar los puntos culturales del patrimonio de la ciudad. La presentación o el aplicativo Web se construyen con la herramienta Joomla tomando como base una plantilla que ofrece este mismo aplicativo, mientras que el visor de mapas será configurado con la herramienta Flex. Como servidor de mapas se utilizara MapServer para así poder publicar los datos geoespaciales del proyecto, la base de datos está en PostGres utilizando su extensión PostGis la cual permite apoyar objetos de tipo geográfico y como metodología se aplicara una adecuación de RUP (Rational Unified Process), usando UML (Unified Model Language) como lenguaje estándar de modelado [10].

A continuación se desarrollan los contenidos mediante una presentación breve de las herramientas integradas en la solución propuesta.

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2. DESARROLLO DE CONTENIDOS Los aplicativos utilizados se configuraron en una plataforma Windows, con métodos simples de instalación, donde el funcionamiento es adecuado, la comunicación entre ellos pueden estar en el sistema mencionado, como en plataformas Linux. El Geoportal es un punto de encuentro web basado en el geoposicionamiento, donde se podrán efectuar consultas de ubicaciones, sitios de interés, impresiones de mapas requeridos entre otras funcionalidades. Un Geoportal cuenta con varias características: integración de contenidos, georeferenciación, interfaz accesible y que no requiere instalación [1]. Además para poder desarrollarlo se hace necesario los SIG relacionando cualquier información de base de datos con localizaciones geográficas, presentando la correspondencia de múltiples estudios de georeferenciación en una distribución de capas, los cuales pueden tener atributos de tipo –vectorial y raster- como representación de atributos espaciales [13]. Partiendo de lo anterior éstas se enfocan al Patrimonio Cultural definiéndose como el conjunto que se encuentran en diferentes territorios que son transformados por las comunidades, dándoles un gran valor cultural y educativo que dan relevancia a puntos importantes para la ciudad, generando lazos y rasgos culturales que le proporcionan identidad a una sociedad [11]. Partiendo del anterior concepto se utiliza el RUP como proceso de desarrollo de software constituyendo una metodología para efectuar el levantamiento de documentos de análisis, desarrollo y documentos de proyectos que se vallan a ejecutar permitiendo llevar un método estandarizado de trabajar [Ref]. A. Herramienta MapServer Entre las herramientas utilizadas se encuentra el MapServer, utilidad que nos proporciona un servidor con características compatibles con los archivos de mapas generados para ser mostrados en el Geoportal, permitiéndonos tener una gran ventaja en la creación del sitio que se requiere, ya que trae una cantidad de funcionalidades integradas tales como servicios WMS, WFS, librerías de código, entre otras. [4]. La funcionalidad de la herramienta mencionada aparte de las grandes características que nos proporciona, se utilizó como intérprete del código que fue diseñado en lenguaje mapscript el cual permite generar las conexiones a la base de datos haciendo las peticiones geoespaciales del mapa requerido que se encuentra en el motor de almacenamiento de datos cartográficos los cuales nos ayudan a tener información proyecto de cualquier escala Nacionales, Regionales, Mundiales, Locales, entre otros [12], permitiendo la respuesta de las imágenes invocadas por un archivo desarrollado en PHP el cual efectúa las peticiones de la información georeferenciada, permitiendo al visor publicar los datos en el Geoportal, ver Fig. 1.

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Fig. 1 Comunicación entre MapServer con la base de datos.

Una alternativa adicional de cumplir con lo anteriormente mencionado para la generación de los mapas, es la utilización de archivos de formato shapefile que son invocados por el desarrollo en el mapscript, los cuales son almacenados en el mismo sitio donde se encuentra el proyecto, reemplazando así el llamado al sistema de bodega de información geográfica, con el fin de evitar exigencia en cuanto a conocimiento del manejo de base de datos. B. Herramienta Postgres-Postgis Tendremos la disponibilidad de una base de datos Postgres en la cual almacenaremos nuestros estudios cartográficos, permitiendo la administración de la información de manera centralizada y poco redundante, por lo cual se garantizará la destitución de los datos innecesarios en la bodega de datos, permitiendo el acceso a cualquier usuario con los conocimientos necesarios para el manejo de éste, asumiendo similitudes a otros motores MySQL, Access, entre otros [5]. Teniendo presente que la herramienta de almacenamiento de información de los mapas de interés, sea parecida a otros motores de bases de datos los cuales ofrecen buenas características en materia de funcionalidad y bodega de información pero estos acarrean un costo de adquisición e implementación, por otro lado el PostGres no implica gasto alguno. Aunque es gratuita como el MySQL es la que mejor se acomoda al esquema del proyecto ya que maneja propiedades especializadas en el manejo de información geográfica. El motor de almacenamiento utilizado sólo no cumpliría con la función de manejar los datos geoespaciales, para él se requiere de una extensión llamada PostGis, la cual se une al PostGres dándole el soporte de objetos geográficos, tornándola en una base de datos espaciales. C. Herramienta Joomla Es un aplicativo gratuito el cual nos permite el mejoramiento de los sitios web en rendimiento y combinación de conceptos de uso común por los usuarios, una de sus principales características es manejo dinámico e interactivo de contenidos, además nos proporciona de un sistema de seguridad que se encuentra integrado a la herramienta. Joomla nos ayuda a generar un sitio Web con tan sólo dar un simple clic, permitiendo así la

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creación de un portal Web personal hasta una página de mercado como las utilizadas en la actualidad para distintas actividades comerciales o de lo que se requiera, con la ventaja de que no se necesitan conocimientos técnicos avanzados para utilizar este aplicativo [3]. Además, es tener acceso a la información en un sólo sitio, con alta disponibilidad y al alcance de todos. La aplicación de la herramienta en el proyecto del Geoportal es de suma importancia ya que ésta es la que se presentará al usuario final, con la cual se mostrará la integración de todas las tecnologías brindadas por el mercado, cumpliendo con el objetivo de visualizar la información cartográfica después de haber ejecutado los estudios correspondientes sobre los sitios de interés para este caso el patrimonio cultural de Medellín, además de otras características que se presentarán; éste efectúa una comunicación con las utilidades del MapServer las cuales son invocadas por un usuario con acceso a Internet por medio de aplicaciones como Mozilla, IE, etc. Como podemos observar a continuación en la Fig. 2.

Fig. 1 Esquema de Comunicación entre cliente, Joomla y MapServer. Aunque este aplicativo nos proporciona una base de datos en MySQL, ésta no viene integrada con las características propias para el manejo de datos geoespaciales, sino con la información concerniente del Joomla, por ese motivo se optó para utilizar el PostGres. D. Herramienta Flex Manejaremos la visualización de la información geográfica por medio de la aplicación Flex, la cual nos permite realizar entornos amigables y dinámicos para que el usuario este más satisfecho con el sitio de consulta, incorporando todo esto con los geoportales, así logrando una aplicación web que sea un punto de acceso a la información geográfica generada y que esta información sea servida mediante distintos recursos que el usuario puede utilizar sin inconvenientes por cualquier browser como lo son Google Chrome, Opera, etc. Este se integra con el joomla, siendo una de las partes fundamentales de nuestro proyecto, ya que en este se centra toda la información del patrimonio cultural de Medellín, donde se podrán evidenciar las diferentes herramientas que serán implementadas en el visor de mapas, pudiendo efectuar manejos de zoom (+/-), recentrado, impresión, entre otros, donde la integración se genera de manera sencilla con todos los demás aplicativos que se proponen para el desarrollo del Geoportal.

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3. Metodología Y Modelo De Arquitectura Al analizar el modelo que permite el control del Geoportal, se hace ineludible estudiar con mayor claridad el trabajo de los protocolos de comunicación con lo cual podremos mirar la manera en que todas las herramientas conjuntas se encuentren interactuando en la aplicación Joomla. Los datos son generados y enviados a través de servicios que viajan por la red haciendo solicitudes a la base de datos PostGres. La sincronización entre los módulos se hace al momento de integrar la información en un sólo servidor. Por otro lado el usuario debe tener conexión por medio de clientes Web con los que pueda obtener acceso al geoportal del patrimonio cultural de Medellín, haciendo las solicitudes correspondientes para visualizar los mapas requeridos convirtiéndolo en actor importante, ya que éste es el que inicia el proceso de comunicaciones internas, generando inicialmente la petición del visor de mapas, este a su vez invoca por métodos post el código diseñado en PHP el cual maneja la información de los requerimientos del cliente (zoom, activar capas, recentrar entre otros), enviando la información por medio de llamados al mapscript el cual es interpretado por el Mapserver para hacer la conexión a la base de datos permitiendo cumplir con el requerimiento del cliente, teniendo presente esto la solución propuesta para este proyecto, sugiere la integración mediante interfaces de software de tipo middleware. Esto se realiza por medio de accesos al geoportal, donde se verificará la información requerida para determinar la existencia de una secuencia de datos que representa alguna acción sobre el portal a controlar, dicha interfaz se puede observar a continuación en la Fig. 3.

Fig 3. Modelo de Arquitectura de Geoportal. Toda la información se da de una manera secuencial, donde inicialmente el usuario efectúa la petición en el geoportal de joomla, este internamente realiza una solicitud a los diferentes recursos que se tienen, mezclando de esta manera, todas las herramientas utilizadas en el desarrollo de este objetivo. La metodología que se utilizó en el desarrollo de este proyecto que surge del Semillero de Investigación en Ingeniería del Software de la universidad San Buenaventura (SisUsbMed), donde se mezcla la capacidad humana agrupando personas con diferentes perfiles profesionales, teniendo presente las tecnologías y los

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procesos organizacionales que pretenden con este proyecto, conformado un equipo de desarrollo con una estructura similar a lo que es el aprendizaje cooperativo. 4. Resultados A. Consideraciones Los tres pilares esenciales para un geoportal es la integración sistémica del talento humano, apoyados por tecnologías, afirmando los diferentes procesos organizacionales. La productividad depende de las competencias del talento humano, de las herramientas tecnológicas que le agregan valor a sus procesos y en la claridad de roles y responsabilidades de acuerdo con la gestión por procesos Fig. 4.

Fig. 4 Pilares para el desarrollo de un Geoportal.

Las tecnologías que se utilizaron además de las mencionadas fueron máquinas virtuales con sistema operativo Windows XP para garantizar la portabilidad y la instalación en cualquier máquina. Utilizando la adecuación del RUP, se inició con la existencia de un cronograma de trabajo donde se dividen las responsabilidades de gestionar los casos de uso, incluyendo las horas necesarias para adquirir el conocimiento para desarrollarlas y generar la documentación teniendo presente el tiempo, diseño, integración y socialización (aprendizaje cooperativo). Se asignó un líder del proyecto el cual se encargó de la integración y un asesor metodológico que además orientó las actividades de aprendizaje. Los artefactos obtenidos son diagramas UML (documentación), máquina virtual con un prototipo funcional del geoportal, modelo de arquitectura y plan de pruebas. A continuación se presentan ciertas imágenes sobre algunos de los artefactos, resultado del proceso de ingeniería del software como son: equipo de desarrollo integrado como una pequeña red para aprendizaje cooperativo Fig. 5, diagrama de secuencia del caso de uso visualizar mapa Fig. 6 prototipo funcional Fig. 7.

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Fig. 5 equipo de desarrollo aprendizaje cooperativo.

Fig. 6 diagrama de secuencia de visualizar mapa.

Fig. 7 prototipo funcional del Geoportal Web.

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Unos de los proyectos a futuro es realizar un Geoportal con acercamientos hasta el punto de entrar en una vista panorámica donde se visualice en cualquier dirección el sitio, siendo esto un recorrido virtual de interés turístico, hasta lograr un giro de 360º. 5. Discusiones Es importante aclarar que las nuevas tecnologías basadas en open source son una gran utilidad, quien nos permite avanzar en la distribución del conocimiento y de esa manera incrementarlo, en lo cual encontramos aspectos muy positivos, siendo su uso muy válido para el caso de desarrollar nuevas formas de comunicación. No obstante, el uso de estas nuevas tecnologías requiere dos condiciones básicas: • Hacer un estudio de las herramientas que se van a utilizar lo cual conlleva un gran esfuerzo, además del tiempo requerido para poder dominarlas. • Poseer conocimientos y destrezas necesarias para usar los nuevos servicios de un modo inteligente. Teniendo presente la evidencia que tenemos sobre la necesidad de utilizar Geoportales, para referenciar puntos estratégicos en nuestras ciudades, información relevante, como la ubicación de centros de salud, estaciones de bomberos, policía, entre otros, nace la idea de generar este servicio gratuito al cual podrían consultar con sólo tener acceso a Internet y desde cualquier parte del mundo, ayudando incluso a fomentar el turismo de nuestra ciudad y país. Adicionalmente, las nuevas tecnologías no deben presentarse como contenidos a aprender o destrezas a adquirir, sino como medios a su servicio, orientando su uso hacía situaciones reales para resolver problemas o mejorar su forma de entretenerse, comunicarse, informarse y ver la vida, partiendo en la medida de lo posible de la experiencia de cada usuario. 6. Conclusiones Con el trabajo efectuado se puede evidenciar que al utilizar varias herramientas Open Source se logra realizar un proyecto de cualquier magnitud. Los usuarios tendrán siempre a su disposición la documentación necesaria para tener dominio de los aplicativos, sin necesidad de alto grado de conocimiento, por la ventaja de obtener consultas en Internet sobre los aplicativos a ser utilizados. La mezcla de conocimientos y de capacidades se hace fuerte en el desempeño de efectuar la integración, llevando a cabo la tarea de publicar un Geoportal para el acceso de todo el mundo, donde se mostrará los trabajos cartográficos realizados sobre una ciudad o sitio especifico de Medellín. Integración viable con diferentes herramientas que no requieren licenciamiento ni que es obligatorio que sean especializadas para el tipo de proyecto a implementar.

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Éste proyecto a futuro puede ser punto de partida para realizar un Geoportal de sitios turísticos de la ciudad de Medellín. Mediante el desarrollo del presente proyecto se pudo evidenciar la funcionalidad interactiva entre varias herramientas de fácil acceso económico en una sola arquitectura, con el fin de llevar a cabo la idea principal, la cual cumple con las especificaciones propuestas inicialmente en cuanto a costos, facilidad de implementación y de sencilla manipulación por parte del usuario, permitiendo con esto presentar un Geoportal como una herramienta de comunicación con los seres humanos. 7. Referencias [1] Moya Honduvilla, J., Bernabé Poveda, M.A., Manrique Sancho, M.T. La usabilidad de los geoportales: Aplicación del Diseño Orientado a Metas (DOM), Pág. 1. Consulta en línea: Febrero 17 de 2011: http://www. orzancongres.com/administracion/upload/imgPrograma/N-033.pdf [2] The Open Source Definition, Consulta en línea: Febrero 01 de 2011. http://www.opensource.org/osd.html [3] Que es Joomla, Consulta en línea: Febrero 14 de 2011 http://www.edujoomla.es/que-es-joomla [4] Introducción al MapServer, Consulta en línea: Marzo 01 de 2011 http://mapserver.org/introduction.html#introduction [5] Sobre PostGres, Consulta en línea: Febrero 08 de 2011 http://www.postgresql-es.org/sobre_postgresql [6] David E. Davis; GIS for Everyone; ESRI Press; California; 2003. [7] Los sistemas de información geográfica (SIG), en la educación escolar del siglo XXI. Consulta en línea: Febrero 17 de 2011: http://www.eduteka.org/SIG1.php [8] http://www.geascol.com/geas1_2mapas.html [9] http://www.igac.gov.co:10040/wps/portal/igac/raiz/iniciohome/!ut/p/c5/dY7NcoIwFEafpQ_ g3Ev8wW0wEAJawKpgNh1Qm4mEpEqnozx97bj2fMvzLQ5IeMzWv1rVP9rZ2kAFcvZJ B c - C w K P I o y J EkW7JLktjgpRAAlIZ1zyeJTu0N-aoYiFb90OAJm5Ikgmuw-TD0X AV m 1 F n _ XsetHgoxnvlWGc3enqthrwwvkHBrVfq02R55tinC7KvrHeU9znhcrh5ea-j_nKcb9kiN-uZ-vJXbhxB-V_8ulB Mnx5fQBHeY9ed4Ltt8Dyhb38zuvSQ/dl3/d3/L2dBISEvZ0FBIS9nQSEh/ [10] Rational Unified Process Best Practices for Software Development Teams. Fecha de consulta 9 de Noviembre de 2010. www.ibm.com/developerworks/rational/library/content/03July/1000/1251/1251_bestpractices_TP026B.pdf. [11] Castro, Carlos Arturo. Claudia Durango. “Administración del patrimonio cultural e histórico utilizando herramientas de sistemas de información geográfica”. Revista Avances en Sistemas e Informática, Vol.6 No. 2, Septiembre de 2009, Medellín ISSN 16577663. [12] García Hernández, E., Bosque Sendra, J. (2001): “Bases de datos cartográficas de cobertura global accesibles on-line”, Revista Geofocus (Recursos), nº 1, p. 1. ISSN: 1578-5157 [13] Moizo Marrubio, P. (2004): “La percepción remota y la tecnología SIG: una aplicación en Ecología de Paisaje”, Revista GeoFocus (Artículos), nº 4, p. 1-4. ISSN: 1578-515 [14] Alberto Molpeceres, “Procesos de desarrollo: RUP, XP Y FDD”. Fecha de consulta 7 de Marzo de 2011. http://www.willydev.net/descargas/articulos/general/cualxpfddrup.PDF

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18. ESTIMACIÓN DEL POTENCIAL DE ENERGIA EÓLICA EN UNA UBICACIÓN URBANA DEL NOROCCIDENTE DE LA CIUDAD DE MEDELLIN Gustavo Adolfo Meneses Benavides 1, a, Carlos Ignacio Guzmán Mejía 1, b, Jimmy Darwin Castrillón Ciro 1, c 1 Universidad de San Buenaventura a gustavo.meneses@usbmed.edu.co, b cguzman@comcel.com.co, c jimmyc@comcel.com.co Introducción Las energías alternativas se han establecido en el mundo actual como un muy importante renglón dentro del escenario energético ya que a partir de estas pueden desarrollarse soluciones limpias que ayuden a enfrentar grandes problemáticas postmodernas como la crisis energética y el calentamiento global. A nivel mundial los sistemas basados en energías alternativas, principalmente los de energía solar fotovoltaica, los basados en energía eólica e incluso los sistemas mixtos de generación fotovoltaica-eólica, han sido adoptados progresivamente como una opción tecnológica real y han sido integrados operativamente a sistemas energéticos de todas las escalas, desde macroproyectos a microproyectos, y de todas las naturalezas, de lo investigativo a lo productivo [1,2,3,4 y 5]. Aunque este proceso de adopción tecnológica e integración operativa se haya dado de manera significativa inicialmente solo en los países más desarrollados, en los últimos tiempos, aparte de mantenerse en estos, también se ha ido dando de manera gradual y progresiva en países de posibilidades sociales, políticas, económicas y tecnológicas menores como el nuestro [11, 12, y 13].

Figura 1. Potencia Eólica Instalada a Nivel Mundial

Puntualmente una de las variantes de las energías alternativas, la energía eólica, ha demostrado ser técnicamente viable en muchos escenarios, aparte de esto, cada vez se alcanzan rendimientos operativos superiores en materia de aerogeneradores lo que aporta hacia la consolidación de una cierta madurez tecnológica y ubican la tecnología asociada a este tipo de generación alternativa en el camino de la competitividad y de la

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comercialización efectiva, no solo de generadores, sino también de medidores y suministros de instalación hacia públicos estatales, industriales, rurales, comerciales y residenciales [1,2,6]. El crecimiento en este campo sigue una tendencia cuasi-exponencial y el futuro es prometedor para nuestra región, México, centro América y sur América especialmente. Por otra parte es preocupante la poca actividad que muestra al respecto Colombia mostrando un rezago importante frente a sus vecinos y solo con un proyecto importante como Jepirachi. A nivel de aplicaciones de pequeña escala, según los antecedentes históricos, en Colombia se ha aprovechado el potencial eólico principalmente en aplicaciones de bombeo de agua [3]. Es importante recordar que aparte de los proyectos tradicionales de generación a macro escala, para niveles de aerogeneración menores, la energía del viento puede servir como apoyo de sistemas residenciales urbanos y rurales, sistemas comunitarios como escuelas, centros comunales y centros de salud, botes, casas de campo, plataformas petroleras, pueden servir como apoyo en zonas de desastre y emergencias, prospección minera, campamentos mineros, casas rodantes, entre otros etc. Los sistemas eólicos pueden ser complemento para sistemas fotovoltaicos y sistemas de generación diesel e integrarse a sistemas de iluminación y aplicaciones industriales, también puede utilizarse en telecomunicaciones, en radares, en control de oleoductos y gasoductos, en ayudas de navegación, en sistemas de protección catódica, en estaciones de monitoreo ambiental y sísmico, entre otras [1, 2, 3,4, 5, 12 y 14].

Figura 2. Esquema general de instalación de aerogenerador de pequeña potencia y Vista frontal de Aerogenerador de eje horizontal Metodología Las estimaciones sobre potencial de generación de energía eólica con aerogeneradores requieren datos principalmente de velocidad del viento, temperatura, altura sobre el nivel del mar, densidad del aire, rugosidad del terreno, fecha y hora, coordenadas del sitio y área barrida por los aerogeneradores [15]. Se trabaja sobre

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promedios de velocidad del viento en [m/s] para periodos horarios, diarios, mensuales y anuales. Dado que se requiere un gran volumen de datos este tipo de estudios difiere de otros que no requieren de observaciones sobre periodos continuos y tan largos de tiempo [2, 3, 7 y 19]. En Colombia uno de los ítems más determinantes para cualquier estudio a realizarse en el campo de las energías alternativas es la escasez generalizada de información completa. En lo referente al recurso eólico debe reconocerse que en las dos últimas décadas ha mejorado esta situación principalmente debido a la realización del Atlas de Viento y Energía Eólica de Colombia y a los aportes de académicos como, por ejemplo, el Doctor Alvaro Pinilla [3, 7 y 10]. También un punto favorable es la sistematización de la Información a través de los sitios web de instituciones como el IDEAM a nivel local y a nivel internacional, de otros entes gubernamentales y privados como AWEA, LAWEA, la NASA, 3tier, etcétera [18,19,20, 21, 22 y 23]. El Manual de Aplicación de Energía Eólica, además de libros y artículos de orden nacional e internacional, normalmente sirven como apoyo teórico para el tratamiento matemático de los datos y la estimación de las diversas magnitudes de interés para los diferentes periodos estudiados [3]. La velocidad del viento es el parámetro más crítico por lo que debe enfatizarse sobre la exactitud y precisión de su medición. Según la recomendación IEA el anemómetro debe tener una exactitud de +/- 0.1 m/s o menos para mediciones entre 4 y 25 m/s [2, página 193]. Para nuestro caso puntual, las mediciones se realizaron con un anemómetro T10A en una ubicación urbana situada a 10m del piso con datos recolectados sobre una base diaria a diferentes horas del día y con diferentes frecuencias.

Figura 3. Medidor y sitio de toma de datos El software de registro de datos ofrece la opción de tener gráficas punto a punto, gráficas estadísticas y también de visualizar los datos en forma de tabla. El análisis de los datos utiliza herramientas estadísticas básicas y presenta registros de datos punto a punto, promedios, valores máximos y mínimos de velocidad del viento en [m/s] y Temperatura [C]. De manera complementaria se determinó la direcciones predominante en que sopla el viento en el sitio y en el anemómetro se orientó en esta dirección. El volumen de datos analizado corresponde a observaciones realizadas a lo largo de los meses de junio, julio, agosto, septiembre, octubre y noviembre de 2009.

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Figura 4. Información sobre registros de periodicidad 10-minutos que entrega el software del medidor. Los datos obtenidos se confrontaron con la información relacionada que se encuentra a través de los medios de información meteorológica y climática de orden estatal y con otros datos obtenidos a través de otros medios internacionales como simuladores y Sistemas de Información Climática y Geográfica en línea [18, 19, 20, 21, 22 y 23]. Para establecer las coordenadas del sitio de medición y su altura sobre el nivel del mar se utilizó un módulo GPS.

Figura 5. Datos estimados de velocidad del viento entregados por el aplicativo en línea de la empresa 3Tier para las coordenadas del sitio de medición

Como hemos mencionado antes, existen recursos on-line que permiten hacer una observación simultánea de los recursos eólicos estimados a nivel mundial, regional y local. El recurso llamado SWERA: Solar and Wind

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Energy Resource Assessment (Evaluación del Recurso de Energía Solar y Eólica por sus siglas en inglés) arroja los siguientes datos para Colombia, Antioquia y, específicamente, nuestro sitio de medición [18]. Cabe anotar que para el sitio de nuestra medición solo estaba disponible el modelo de baja resolución de la NASA. Para el caso de Antioquia, específicamente de Medellín y obviamente del sitio de nuestras observaciones, la información no puede confrontarse con muchos datos que sean al menos parecidos a los nuestros porque las estaciones de registro meteorológico de orden estatal se encuentran en sitios muy diferentes y además muy remotos del sitio estudiado. Los datos se confrontarán en lo posible, desde la coherencia metodológica, con la información contenida en las bases de datos estatales y el atlas eólico de Colombia [7].

Tabla 1. Estaciones de referencia para el Atlas de Viento y de Energía Eólica en el departamento de Antioquia.

En cuanto a la estimación de la potencia que podría generarse a partir del recurso eólico registrado tenemos expresiones ampliamente conocidas que normalmente se utilizan para este efecto [20]. La primera expresión matemática cuantifica la potencia para un flujo de aire circulando libremente, sin el obstáculo que representa, por ejemplo, las aspas del rotor de un aerogenerador.

El coeficiente de potencia describe la fracción de potencia del viento que puede ser convertida en trabajo

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mecánico por el aero-generador. Cp tiene un límite teórico máximo de 0.593, este valor es conocido como el límite de Betz en honor al aero-dinamicista alemán Albert Betz. La demostración de este límite parte de consideraciones de conservación de la energía, de la ecuación de Bernoulli y también de la suposición de tener un fluido incompresible, como el aire [2 y 6].

Tabla 2. Variación de la densidad del aire con la altura y con la temperatura

La densidad presenta dependencia de varios factores, entre ellos la altura sobre el nivel del mar, la presión barométrica y también de la temperatura. Existen expresiones especiales para aplicar correcciones dependiendo del tipo de turbina [2, página 195] En las proyecciones de potencia generada se aceptó una temperatura promedio de 20°C, no obstante los datos pueden ser ajustados con los datos de temperatura registrados conjuntamente con los valores de velocidad del viento para hacer una estimación más precisa. La velocidad media del viento también es función de la altura. El terreno, incluso libre de obstáculos, produce fuerzas de fricción que retardan la velocidad del viento en las capas más bajas. Este fenómeno conocido como cizalladura del viento, es más apreciable a medida que disminuye la altura y tiene mayores efectos sobre la operación del aerogenerador. Diferentes modelos matemáticos han sido propuestos para describir la cizalladura del viento. Uno de ellos es la ley logarítmica de Prandtl [6, página 10].

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A partir de experimentos de medición se desarrolló una expresión empírica parecida llamada la ecuación de Hellman (1935) que resulta muy útil si se desea hacer el ejercicio de estimar la velocidad del viento y por ende la capacidad de aerogeneración de energía para una altura mayor a la de la medición realizada [23]. En la actualidad para cálculos con viento es entonces más común utilizar esta expresión [8]:

Tabla 3. Valores del exponente de Hellmann en función de la rugosidad del terreno.

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Las gráficas comparativas para periodos similares de tiempo permiten observar la evolución de los datos y de las variables y permiten observar los datos correspondientes de energía proyectada para alturas a 10 m (para el caso de pequeños aerogeneradores) y de alturas a 50m para el caso de hipotéticos aerogeneradores de tipo industrial. Los datos para 50 m son proyectados a partir de modelos teóricos y aproximaciones hechas según procedimientos matemáticos. Para este experimento las observaciones se iniciaron en un periodo que permitiera incluir los datos del mes de Agosto que históricamente ha sido un mes de vientos elevados y que en cierta forma permitiría establecer el tope máximo de la estimación. Resultados En correspondencia con lo esperado, los datos más altos tanto para promedios como para máximos y mínimos sobre los periodos observados correspondieron al mes de agosto, pero también debe resaltarse que se han obtenido valores muy interesantes para los meses de septiembre, octubre y noviembre. A nivel de tendencia general se ha observado un aumento en las intensidades de la velocidad del viento desde finales del mes de julio. Es importante anotar que los periodos de lluvia y, el fenómeno del niño ha influido bastante sobre los vientos ya que, según lo observado, los periodos de lluvia usualmente afectan los periodos de viento en la mayoría de los casos anulándolos o intensificándolos durante el antes y pocas veces durante el transcurso de este fenómeno natural. Cabe anotar que el fenómeno del niño en esta región del país a diferencia de lo esperado se ha manifestado la mayor parte del tiempo mediante lluvias más que con periodos secos como se habría pensado e incluso indicado por el IDEAM en un principio. Las variaciones de temperatura y de velocidad del viento son muy importantes debido a su interrelación con la densidad del aire y con la velocidad del rotor del aerogenerador, ambos son factores determinantes para los efectos de la producción de energía. Se ilustra a continuación el comportamiento de estas variables y algunos comportamientos proyectados tanto para velocidad del viento como para la potencia virtualmente aportada por el flujo de viento que circuló por el sitio para uno de los mejores días en cuanto a intensidad media de los registros de velocidad del viento del mes de agosto.

Figura 6: Registros de temperatura y viento y estimaciones de potencia a 10 y 50m

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Las estimaciones de los valores de potencia que aparecen en la gráfica se apoyan en la ley exponencial de Hellmann cuyos exponentes aparecen indicados para las proyecciones a 50m considerando las condiciones observadas sobre el terreno de las medidas y los terrenos circundantes. También se utilizo el método de interpolación de Lagrange para ajustar los datos de densidad para la altura del sitio de medición (1694 m s.n.m) y la altura proyectada de 1734 m s.n.m)

Figura 7. Estimaciones de potencia para 10 y 50 metros para un aerogenerador.

Una estimación preliminar de la energía eólica que podría generarse en el sitio de medición, aportará algunas luces sobre los posibles aprovechamientos que podrían darse a partir del flujo de viento del sitio, si se decidiera emplazar un arreglo de torre y de aerogenerador allí. Según consideraciones teóricas [8, página 16], la energía N que portaría el viento si se desplazase con una velocidad igual a la media durante las 8760 horas del año, sería:

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Para un aerogenerador de eje horizontal y diámetro de hélice D, la sección A es:

Al contrario de la tecnología de aerogeneradores de eje vertical, en los que eje y soporte son paralelos, los aerogeneradores de eje horizontal tienen su eje perpendicular al mástil de soporte. Los aerogeneradores de eje vertical se han ido incorporando a algunas aplicaciones de apoyo a sistemas de telefonía celular que aprovechan las torres de cobertura a las células de este sistema móvil. Según lo observado sobre el volumen de las mediciones realizadas sobre este periodo de 6 meses, la velocidad promedio del viento para el sitio del experimento está entre los 2 y los 3 m/s. Haciendo uso de las expresiones matemáticas citadas anteriormente se hizo una estimación de algunas cifras de energía para algunos aerogeneradores pequeños para la altura del sitio de medición y medianos para una posible altura proyectada de 50m. Tabla 4. Estimación de la energía anual aceptando un promedio anual de v=2m/s

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El cuadro de cargas que se presenta a continuación ofrece una referencia general acerca de algunas cargas que podrían ser alimentadas con la energía eólica producida utilizando un convertidor de corriente alterna a corriente continua o directamente los 12 Voltios entregados por el banco de baterías que almacene la energía eólica producida [3]. Tabla 6. Potencia Electrodomésticos

El mercado de las energías limpias ha desarrollado en las últimas décadas también su propia variedad de cargas especialmente adaptadas para integrarse directamente a los suministros de 12 voltios de corriente continua que también se caracterizan por su consumo reducido de energía y por su eficiencia de funcionamiento. Uno de los puntos débiles del recurso eólico es su variabilidad durante el año. Si bien en el sitio estudiado este fenómeno es evidente de un mes a otro, para el periodo observado se puede afirmar que es posible contar con una velocidad media mínima que aportaría energía eólica la mayor parte del tiempo [16]. Si se piensa en la implementación de sistemas mixtos eólicos-fotovoltaicos, esta deficiencia puede cubrirse en gran medida. Es importante tener en cuenta que si bien, la variabilidad no se da en la misma proporción, esta también está presente en sistemas maduros y tradicionales como el de generación de energía eléctrica a partir del recurso hídrico, bien sea por periodos de sequía o de lluvias, por aspectos de orden técnico, en nuestro país también por aspectos de orden público, etc. El sistema interconectado nacional también cuenta con generación termoeléctrica como un agente que puede influir en pro o en contra de la variabilidad mencionada.

Figura 8. Variación de la temperatura y la velocidad del viento de un mes a otro en el mismo periodo de tiempo y Evolución de la velocidad y de la temperatura a lo largo de un día Aunque no se puede ser categórico en afirmar que siempre es así para el sitio del experimento, durante el

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tiempo de las mediciones, se observó que muchas veces los descensos en la temperatura coincidieron con el ascenso de los valores de velocidad del viento y viceversa, ya fuera porque se aproximaban eventos de lluvia o por otras interacciones micro-climáticas que pueden estar relacionadas con las reacciones derivadas de los desplazamientos de frentes de aire de diferentes temperaturas en la baja atmosfera, a la variación de la radiación solar incidente, a la misma rotación terrestre, etcétera [3]. El volumen de datos obtenido es grande. Para ilustrar la cantidad de datos que puede llegar a tenerse en un momento dado debe considerarse que el medidor puede arrojar un promedio de 500 datos para un periodo de 10 minutos según el modo de registro en que esté configurado. Conclusiones Los datos de velocidad promedio del viento obtenidos difieren en muchos casos significativamente de los datos existentes tanto en el Atlas de vientos de Colombia como de algunos recursos on-line que realizan estimaciones a nivel de modelos y observación satelital o mediante sistemas de información geográficos. Las proyecciones y cálculos de potencia indican una subestimación inicial del recurso eólico para ubicaciones urbanas en algunos sitios de Medellín e indican que en otros sitios en las afueras de Medellín o del sector rural de Antioquia, si bien no se alcanzará el potencial eólico de la Guajira, es posible impulsar soluciones, diseños y estudios interesantes. Las observaciones preliminares indican poca variabilidad en la dirección de los vientos y una turbulencia aceptable, sin embargo es necesario complementar los datos con estudios metódicos sobre turbulencia y dirección de los vientos para proyectar adecuadamente la instalación eólica y tomar previsiones al respecto. Una posible desventaja es la variabilidad de la velocidad del viento observada para algunos periodos del día. El potencial eólico estimado preliminarmente indica que el recurso es viable para implementar una instalación de pequeña potencia para cubrir requerimientos de iluminación, carga de baterías de dispositivos móviles, riego automático, apoyo a antenas de telecomunicaciones, implementaciones complementarias a paneles fotovoltaicos o soluciones de una escala similar y que es posible que en áreas cercanas el potencial sea mayor. El gobierno colombiano debe decidirse a tomar acciones y a promover políticas que favorezcan el estudio y la realización de proyectos que impulsen las energías limpias en Colombia como una estrategia decidida y de cara a los proyectos regionales y las tendencias mundiales en este campo. La globalización y el acercamiento que permiten los medios tecnológicos actuales pueden favorecer el acortamiento de los tiempos de adopción e implementación de este tipo de tecnologías. Campos como la domótica y la inmótica pueden impulsar desde otro escenario la implantación de soluciones de generación limpia armónicas desde el punto de vista arquitectónico, tecnológico y funcional con otros conceptos de adopción reciente. Desde la administración pública debería considerarse al menos la posibilidad de ir adoptando soluciones para el alumbrado público, la señalización y las comunicaciones. Referencias [1] Mukund R. Patel. Wind and Solar Power Systems, ISBN 0-8493-1605-7. CRC Press, New York, 1999. [2] Burton, Tony. Sharpe, David. Jenkins, Nick. Bossanyi, Ervin. Wind Energy Handbook. John Wiley & Sons, Ltd.,2001. [3] Alvaro Pinilla. Manual de Aplicación de la Energía Eólica. ISBN Nº:958-96121-5-6. Instituto de Ciencias Nucleares y Energías Alternativas. INEA, 1997. [4] Gipe, Paul. Energía Eólica Práctica. Traducción al castellano: Tupac Canossa y Conrado Moreno. ISBN

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84-86505.88-7. Artes Gráficas Gala, S. L., 2000. [5] Khennas, Smail. Dunnett, Simon. Piggott, Hugh. Small Wind Systems for Rural Energy Services. ISBN: 1 85 339 555 2. ITDG Publishing, 2003. [6] D. Bianchi, Fernando. De Battista, Hernán. Mantz, Ricardo. Wind Turbine Control Systems: Principles, Modelling and Gain Scheduling Design. ISBN: 13 9781846284922. Springer-Verlag London Limited. 2007. [7] Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales IDEAM. Unidad de Planeación Minero Energética UPME. Atlas de Viento y Energía Eólica de Colombia. [8] Pedro Fernández Diez, Energía Eólica, Universidad de Cantabria. Departamento de Ingeniería Eléctrica y Energética. [9] Ana María Mora Luna, Carla Susana Agudelo Assuad e Isaac Diner R. Energía Eólica en Colombia: Una aproximación desde las opciones reales. II Encuentro colombiano de dinámica de sistemas. [10] Alvaro Pinilla. El poder del viento. Revista de Ingeniería No 28. Universidad de los Andes. ISSN 01214993. Noviembre de 2008. [11] Jan Null, Cristina Archer. Wind power: The Ultimate Renewable Energy Source. Weatherwise. July / August 2008. [12] Robert Thresher, Michael Robinson, Paul Veers. The Status and Future of Wind Energy Technology. American Institute of Physics 978-0-7354-0572- January 2008. [13] M.Balat and H.Balat. The Case of Wind Power Industry in the European Union Countries: Capacity, Markets and Regional Plans. Taylor & Francis Ltd Group, LLC ISSN: 1556-7249. 2008 [14] Joe Provey. Small installations serve to establish a foothold for wind in a promising location. Building Wind Communities, The Environmental Magazine. January/February 2009. [15] E. K, Akpinar. S, Akpinar. An investigation of wind power potential required in installation of wind energy conversion systems. IMechE Vol. 220 Part A. DOI: 10.1243/095765005X69215.2006. [16] Jeff Anthony and Michel Goggin. Is Wind Reliable?. American Wind Energy Association. Power Engineering. April 2009. [17] Rossby, C.G. Montgomery, R.B. The Layer of the Frictional Influence in Wind and Ocean Currents. Papers in Physical Oceanography and Meteorology. Massachusetts Institute of Technology and Woods Hole Oceanographic Institution. Vol III, No. 3. Abril, 1935. Sitios web de asociaciones y de recursos de simulación y monitoreo de variables climáticas: [18] http://na.unep.net/swera_ims/map/ [19] http://www.windatlas.dk/World/Index.htm [20] http://www.awea.org/ [21] http://www.lawea.org/ [22] http://www.ewea.org/ [23] http://www.3tier.com/en/

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19. PROCESO ÁGIL DE INGENIERÍA DEL SOFTWARE PARA OBJETOS VIRTUALES DE APRENDIZAJE Carlos Arturo Castro Castro 1,2,3, a 1 Universidad de San Buenaventura 2 Grupo de Investigacion En Modelamiento y Simulación Computacional - GIMSC 3 Semillero de Investigación en Ingeniería del Software y Áreas Relacionadas -SisUsbMeda carlos.castro@usbmed.edu.co Resumen Extendido El presente artículo presenta una metodología ágil para el diseño y desarrollo de objetos Virtuales de Aprendizaje (OVA) empleando Flash® como tecnología de diseño y ActionScript® como lenguaje de programación. Esta metodología tipo diseño instruccional, denominada PAISOVA ha sido utilizada en el Grupo de Investigación e Innovación en Informática Educativa –GIIDIE-, Grupo de Investigación en Modelamiento y Simulación Computacional-GIMSC- y el Semillero de Investigación en Ingeniería del Software y Áreas Relacionadas de la Universidad de San Buenaventura Medellín –SisUsbMed-, para el diseño y desarrollado de Objetos de Aprendizaje sobre temas como usos del PC, Internet, Seguridad en Windows Vista y 7, aprendizaje de Inglés para niños con Síndrome de Down, Sistemas de Información Geográfica con Software Libre entre otros. El proceso de Ingeniería del Software consiste en una adecuación del modelo en espiral[1], integrando el concepto de Historias de Usuarios de la programación extrema [2] y Casos de Uso de UML[3] (para la elicitación y especificación de requisitos). Los componentes didáctico y pedagógico de la mayoría de los contenidos, están soportados en elementos del modelo constructivista y en el aprendizaje basado en problemas (ABP). Cada Objeto integra un componente de autoevaluación con preguntas de elección múltiple (presentadas aleatoriamente en cada intervención) y con una intencionalidad evaluativa acorde Taxonomía de Bloom[7] y/o taxonomía de Gagné [8]. Cada Objetos de Aprendizaje se empaqueta con el estándar SCORM[4] (Sharable Content Object Reference Model) para lograr la interoperabilidad y se incluye además, la documentación de Ingeniería del Software que le da soporte y validez: proceso de elicitación y especificación de requerimientos, análisis y gestión de riesgos y planificación (incluyendo el plan de implementación de prototipos por iteración y plan de pruebas por prototipo), gestión de contenidos (incluye gestión de cambios), criterios pedagógicos y didácticos para cada OA, modelo de auto-evaluación del aprendizaje acorde a la taxonomía revisada de Bloom para la era digital[7] y/o taxonomía de Gagné [8], estilos de aprendizaje de acuerdo al modelo de David Kolb [9][10][11] y de Robert Gagné [8], Diseño Multimedial y Mapa de Navegación [12][13], implementación de Prototipos por Versión, y por último, Resultados de las Pruebas de Validación con los usuarios finales. La documentación incluida en el archivo .ZIP del OA, son plantillas RUP (Rational Unified Process) en sus versiones finales.

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Los Objetos de aprendizaje obtenidos con esta metodología, fueron desarrollados en un gran porcentaje con Flash® e incluyen, como parte del objeto, un módulo de autoevaluación implementado con el lenguaje de programación ActionScript®, permitiendo que las preguntas tipo test sean accedidas de manera aleatoria, cada que se usa el objeto de aprendizaje (de 5 a 10 preguntas). Las preguntas tipo test se almacenan en un archivo de texto, de no menos de 50 preguntas, diseñadas de acuerdo a una Taxonomía de aprendizaje escogida. Cada pregunta posee una clave, dos distractores y una respuesta absurda, que permitirá emitir mensajes como “Revisa los siguientes conceptos…”, “estas cerca pero trata con este concepto…” ó “¡¡¡¡CORRECTO!!!!” entre otras. Adicionalmente se le presenta un consolidado al usuario con el porcentaje logrado. Cada Objeto de aprendizaje requiere un equipo de desarrollo y que a su vez son considerados los autores del OA: Dos docentes con conocimientos amplios de las temáticas tratadas, así como en las didácticas y pedagogías empleadas, Un Analista, programador y diseñador WEB y Un Ingeniero del Software (que su vez puede ser el tester). Adicionalmente el Objeto se prueba con la ayuda de otros docentes de comunidad universitaria que hacen la veces de otros usuarios finales. Los Objetos de aprendizaje implementados, versan sobre temas diversos como usos del PC, Internet, Seguridad en Windows Vista y 7, aprendizaje de Inglés para niños con Síndrome de Down, sin embargo, actualmente se está llevando a cabo un proyecto de desarrollo de objetos de aprendizaje tipo tutorial, para Sistemas de Información Geográfica con Software Libre (OPENGIS) y propietario. Obedeciendo esto a fortalezas institucionales y nuevas necesidades del medio. A continuación se presentan algunas imágenes de artefactos y objetos desarrollados con la metodología PAISOVA:

Figura 1. Muestra de documento de entrevista y resumen de requerimientos funcionales

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Figura 2. Muestra de documento con casos de uso y requerimientos no funcionales.

Figura 3. Muestra de Objeto de Aprendizaje

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Figura 4. Muestra de Proceso de AutoEvaluación [1] Boehm, Barry W. A Spiral Model of Software Development and Enhancement. IEEE Computer, Mayo 1988. [2] Emilio A. Sánchez Patricio Letelier José H. Canós. Mejorando la gestión de historias de usuario en eXtreme Programming. Disponible en: http://www.willydev.net/descargas/prev/XPCliente.pdf. Revisado 08 de mayo de 2009 [3] Unified Modeling Language™. www.uml.org. Revisado 21 de Diciembre de 2008 [4] Scorm Explained. http://www.scorm.com/scorm-explained. Revisado 3 Marzo de 2010. [5] Scorm. Wikipedia Enciclopedia Libre. http://es.wikipedia.org/wiki/SCORM. Revisado 21 de Marzo de 2010. [6] Advanced Distributed Learning ADL. http://www.adlnet.gov/Technologies/scorm/SCORMSDocuments/2004%204th%20Edition/Overview.aspx. Revisado 14 de Marzo de 2010 [7] Taxonomía de Bloom para La Era Digital. Andrew Churches http://edorigami.wikispaces.com. Presentado en http://www.eduteka.org/pdfdir/TaxonomiaBloomDigital.pdf. Revisado 10 de Enero de 2009.

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[8] Diseño Instruccional de Gagné. Objeto de Aprendizaje. Disponible en: http://virtual.uaeh.edu.mx/repositoriooa/index.php/definicion/181-diseno-instruccional-de-gagne. Revisado el 5 de Septiembre de 2009. [9] ALONSO, Catalina M., et. al. (2000). “Los Estilos de aprendizaje. Procedimientos de diagnóstico y mejora”. Ediciones Mensajero: Bilbao [10] Estilos de aprendizaje y perspectivas de la enseñanza. Disponible en http://www.upaep.mx/Biblioteca/ Comunidad4.htm. Revisado 12 de Marzo de 2010. [11] Test de David Kolb Sobre Estilos de Aprendizaje. Disponible en: anfitrion.rmm.cl/usuarios/.../200702252014350.Test%20de%20Kolb.doc. Revisado 12 de Marzo de 2010. [12] Mapas de Navegación. Diponible en: http://www.javeriana.edu.co/cursos/ntae/Mapasnavegacion.htm. Revisado 24 de Marzo de 2010 [13] María Jesús Lamarca Lapuente. Hipertexto: El nuevo concepto de documento en la cultura de la imagen. Disponible en http://www.hipertexto.info/documentos/maps_navegac.htm. Revisado 15 de Mayo de 2009.

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20. IDENTIFICACION Y EVALUACION DE RIESGOS EN LAS ZONAS DEPORTIVAS DE LA UNIVERSIDAD SAN BUENAVENTURA. Paula Andrea De Los Ríos Valdes 1,2,a , Idian Fernando Lopez 1,2,b 1 Universidad de San Buenaventura 2 Grupo de Investigación GIMSC a pau.1119@hotmail.com, b ferilo08@hotmail.com En Colombia la seguridad industrial y salud ocupacional en establecimientos deportivos es un tema que se ha trabajado en términos de leyes y decretos los cuales han sido implementados en la mayoría de los recintos deportivos que están bajo la responsabilidad de Col deportes pero los recintos que se encuentran por ejemplo dentro de las universidades no los cumplen a cabalidad generando de esta forma un riesgo permanente para las personas que se encuentren en ellos; La universidad San Buenaventura seccional Medellín (Salento) no es ajena a esta problemática ya que cuenta con instalaciones de este tipo y se ha preocupado por la aplicación de las normas existentes a los mismos por medio de una investigación de la existencia de normas para evaluación y valoración de los riesgos, revisando las falencias que tiene actualmente, realizando una recopilación de información, un análisis de los mismos y por ultimo generando un plan de acción que permita el cumplimiento e implementación de la normas que rigen cada uno de los presentes en ella con el respectivo informe de costos. Actualmente se realiza el reconocimiento y estudio de las normas para emprender de manera más efectiva la evaluación de riesgos en la zona de la piscina y el polideportivo, con base en las normas proporcionadas por el INDER quien se rige bajo las leyes Colombianas establecidas, de esta manera vemos la falta de conocimiento por parte de las universidades acerca de las implicaciones y que conlleva la realización de diferentes espacios de recreación dentro de sus instalaciones. La investigación en el campus de la Universidad San Buenaventura tendrá como fin la identificación y evaluación de los riesgos físicos, ergonómicos y de seguridad de la zona deportiva teniendo como objeto de estudio los dos escenarios principales, la piscina y el polideportivo y apoyados en normas como: el Código Sanitario Nacional que conciernen la seguridad industrial y salud ocupacional en establecimientos deportivos siendo esta una rama dedicada a fomentar, prevenir, proteger y mantener un ambiente adecuado para la tranquilidad del personal; dado que la universidad no cuenta con normas y tampoco un estudio realizado respecto a la seguridad en escenarios deportivos. Si se implementara un sistema de seguridad el personal participe de dichos escenarios estarían totalmente fuera de riesgos? Sera de mucha importancia la realización de este estudio ya que se reducirán los números de accidentes, los riesgos serán menos, se contara con conformidad legal y existirá un compromiso de salud y seguridad.

La metodología que se va a trabajar durante el desarrollo del proyecto está dividida en cuatro (4) fases: Fase 1: realización de marco teórico, en esta fase se realizo la documentación necesaria sobre las leyes y normas existentes acerca del tema al igual se realizo un aprendizaje de las mismas ya que estas son la base

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de la siguiente fase.Realizando una serie de investigaciones acerca de la normatividad dentro de las zonas deportivas encontramos según el ministerio de protección social resolución 00001618 del 2010 Capitulo 1 articulo 1 los cual mencionan las características físicas, químicas y microbiológicas que debe tener el agua contenida en las piscinas. El articulo 3 el cual menciona las definiciones de las características y señala los procedimientos y diagnósticos que se deberían de realizar para el tratamiento del agua dentro de la piscina EL CAPITULO II articulo 4 el cual se refiere a las diferentes fuentes que pueden proveer el agua para las piscinas e independientemente del tipo de fuente se debe realizar su respectivo tratamiento; el articulo 5 el cual menciona que el agua utilizada en las piscinas no debe sobrepasar los valores de cada una de las características físicas mostradas en la norma. El articulo 6 el cual menciona las características químicas del agua de las piscinas el cual no puede sobrepasar las características químicas mencionadas en la norma. Los artículos 7, 8, 9, 10 y 11 los cuales hablan de los procedimientos para obtener un conocimiento sobre cómo tratar el agua en las piscinas. El capítulo III el cual hace referencia a la vigilancia y el control de calidad mediante el cálculo del índice de langelier el cual debe ser realizado mediante personal capacitado y deben contar con equipos de buena calidad para determinar la calidad física del agua de la piscina. El capítulo IV articulo 15 y 16 el cual se refiere también a la calidad de agua contenida en los estanques de piscina mediante procedimientos para calcular el índice de riesgo para el agua, inscrita en el articulo 18 y su respectivo reporte de vigilancia sanitaria inscrito en el articulo 19 según la resolución 020 del 2005 la cual prohíbe el consumo de bebidas alcohólicas en los establecimientos deportivos como estadios, gimnasios y coliseos acorde con la ordenanza No 18 de septiembre 27 de 2002 “Código de Convivencia Ciudadana para el Departamento de Antioquia preinscrito en su artículo 61. El DECRETO Nº 00398 (Marzo 6 de 2007) el cual reglamenta la vigilancia y el control de las piscinas públicas en el municipio de Medellín el cual en el capítulo 2 hace referencia a las normas técnicas de las piscinas inscritas en los artículos de 7 hasta el 47 los cuales se refieren al tipo de tubería con la cual debería estar, la profundidad para el tipo de deporte que se practique, la trampa para los cabellos, las medidas para los lava pies, las medidas adecuadas para los sanitarios En el estudio realizado no se encontraron normas especificas para la evaluación y prevención de riesgos de los escenarios deportivos (gimnasios, polideportivos y canchas) con los cuales cuenta la universidad; la mayoría de los escenarios están construidos en base a las normas civiles de construcción. La ley 9 de 1979 de protección del medio ambiente habla de los requisitos mínimos de seguridad en piscinas y para la diversión publica en los artículos 223, 224, 225, 226, 227, 228, 229, 230. Y trabajan temas como: • Iluminación. • Salidas e ingresos. • Salidas de emergencia. • Movilidad para discapacitados. • Extintores en cantidad y calidad. • Pararrayos.

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• • • • •

Sistemas de construcción. Evacuación de corrientes de aire. Baterías sanitarias. Senderos peatonales de acceso. Rutas de evacuación y placas informativas.

Realizando una serie de investigaciones acerca de la normatividad de los puntos ecológicos encontramos la ley 9 de 1979 de protección del medio ambiente: El artículo 26, 28, 198, 199 de nos da la pauta de la utilización de recipiente apropiados para la recolección de residuos sólidos contemplando su normatividad. El decreto 1713 del 2002 donde habla de la clasificación forma de separación, almacenamiento, recolección y aprovechamiento de los residuos sólidos. Al igual decreto 1505 de 2003 Por el cual se modifica parcialmente el Decreto 1713 de 2002, en relación con los planes de gestión Integral de residuos sólidos y se dictan otras disposiciones. Fase 2: evaluación y recopilación de riesgos, se realizo una evaluación en cada uno de los recintos anteriormente mencionados dejando las observaciones por sentado en la matriz de riesgos sugerida teniendo en cuenta cada una de las normas y leyes encontradas como se observa en las tablas 1, 2, 3, 4. Tabla # 1

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Tabla # 2

Tabla # 3

Tabla # 4

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Fase 3: análisis de los riesgos, se analizaron los datos obtenidos en las evaluaciones y en las inconsistencias que existen con respecto a las normas mínimas que exige la ley. Fase 4: sugerencias y costeo de reformas, con base a las diferencias encontradas en la fase anterior se realizaran sugerencias sustentándolas en la norma, igualmente se presentaran los costos requeridos para su implementación. Tabla # 5

Conclusiones A diferencia de países como España y argentina, en nuestro país no existen normas que regulen la seguridad y salud ocupacional para los recintos deportivos; siendo causales de riesgos al interior o exterior de los mismos. Es de gran necesidad la búsqueda hacia un ambiente seguro en los escenarios deportivos y puntos ecológicos debido a que se presentan una serie de riesgos a causa de la ausencia de normas y de medidas que regulen la

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seguridad para las personas que estén presentes allí. Concientizar a todo el personal directivo, estudiantes y público en general de la importancia de establecer medidas de seguridad y velar por su cumplimiento. Los riesgos encontrados al interior de la universidad no son catalogados como intolerables, mas no dejan de generar un impacto en la comunidad para lo cual se debe corregir en un tiempo prudente. Es obligación de la universidad velar por el cumplimiento y seguimiento de los riesgos encontrados y los que se puedan generar por modificaciones realizadas al interior de la misma. Se sugiere ubicar letreros con información ecológica y puntos de limpieza en más lugares dentro de la universidad para fomentar el uso de puntos ecológicos.

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21. PANORAMA DE RIESGOS PARA UN SISTEMA DE SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONAL EN LA UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA - MEDELLÍN Guillermo Alain Ramirez 1,2,a , Beatriz Liliana Gómez Gómez 1,2,b 1 Universidad de San Buenaventura 2 Grupo de Investigación GIMSC a ramirezgiraldog@gmail.com, b Beatriz.gomez@usbmed.edu.co La salud ocupacional en Colombia es cada vez más exigente con leyes, decretos o resoluciones, que buscan comprometer cada vez más a los empleadores y colaboradores a mantener ambientes de trabajo seguros, con el fin de lograr altos índices de calidad, productividad, competitividad y rendimiento en cada puesto de trabajo, evitando la ocurrencia de accidentes y enfermedades profesionales. La universidad de San Buenaventura en Medellín, consciente de dar cumplimiento a la normatividad vigente (Resolución 1016 de 1989), está elaborado un panorama de factores de riesgo de todas las áreas de trabajo de sus instalaciones; en el presente resumen se presenta el panorama específicamente en las áreas de mantenimiento, servicios sanitarios y dispensadores de agua en San Benito. La Universidad de San Buenaventura al no contar con un panorama de factores de riesgo que identifique cuales son los riesgos existentes, que permita evaluarlos y controlarlos para evitar accidentes y enfermedades a los que podría estar expuestos los empleados, estudiantes o visitantes que permanentemente permanecen en las instalaciones de la institución; no se está cumpliendo con la legislación colombiana en materia de seguridad y salud ocupacional, la cual exige que cada empresa cuente con un diagnóstico de los riesgos presente en cada área de trabajo; estos deben estar priorizados para su intervención oportuna y para establecer un buen programa de salud ocupacional (Resolución 1016 de 1989 art. 11, Decreto 614 de 1984 art. 30). El panorama de factores de riesgos es una herramienta para analizar y priorizar las condiciones de trabajo que puedan presentar daños materiales, daños al ambiente o a los mismos empleados. Se encontró que los factores de riesgo existentes en las instalaciones (área de mantenimientos, servicios sanitarios y dispensadores de agua) de Medellín, están enfocados, en factores biomecánicos, físicos, químicos, biológicos y mecánicos; siendo este ultimo el de mayor potencialidad de ocasionar daño. Al hacer un análisis exhaustivo con cada una de las variables, se procede a proponer soluciones que apunten a disminuir o eliminar el riesgo, comenzando por intervenir la fuente, luego el medio y por ultimo al trabajador; durante la implementación, el resultado se llevará a consideración de un comité evaluador de las medidas de control, para intervenir el riesgo, posteriormente se realizará un seguimiento periódico para evaluar las condiciones y mejoras de los ambientes de trabajo. El objetivo del trabajo es entonces documentar el panorama de factores de riesgos de las aéreas de mantenimiento, dispensadores de agua y baños para un sistema de seguridad y salud ocupacional en la Universidad de San Buenaventura y presentar un plan de acción que permita mitigar o eliminar los riesgos existentes. La norma OSHAS 18001 es punto de referencia para la implementación de reglamentos específicos de prevención

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de riesgos, aplicables a cualquier tamaño y tipo de empresa, compatible y paralela con otros sistemas de gestión de la calidad, por lo cual será utilizado en este trabajo. Los riesgos presentes en las áreas de trabajo forman parte de una preocupación que debe estar presente en las decisiones de las empresas y en los programas de prevención y control de los empresarios. Actualmente el trabajo mecanizado, está siendo relevado por la automatización de los procesos productivos. El riesgos psicosocial es más complejo y existe una predisposición hacia el estrés laboral y a la aparición de enfermedades músculo esqueléticas; si bien la automatización facilita y aumenta la eficiencia del trabajo; también aporta factores de riesgo que deben ser controlados, para evitar que se conviertan en problemas que afecten la integridad de cada persona. La identificación de peligros en las áreas de trabajo debe ser el punto de partida para establecer actividades encaminadas a la promoción, educación, prevención, control y recuperación, de las condiciones inseguras de trabajo con el fin de crear condiciones dignas y confiables; promoviendo y manteniendo el más alto nivel de bienestar físico, mental y social de los colaboradores y estudiantes de la Universidad de San Buenaventura; mediante acciones dirigidas a establecer satisfactorias relaciones entre el hombre, el trabajo y el medio ambiente en que labora y estudia, buscando siempre la mejor adaptación del hombre a su trabajo y viceversa. Cuando se identifican los riesgos se está contribuyendo a la mejora de las condiciones de trabajo en cada área de la Universidad, aumentando las posibilidades de alcanzar mayores niveles de productividad y competitividad. La universidad tiene el reto y la necesidad de enfrentar una serie de desafíos relacionados con la implementación y preservación de la salud ocupacional, basados en la norma OSHAS 18001; contribuyendo a mejorar su competitividad en el marco de la gestión de la calidad y cumplimiento de la ley. Metodología La recolección de la información se realizó mediante una visita a cada área de trabajo en compañía de un funcionario de la universidad para que brindara información detallada de cada área y de lo que se hace en cada puesto de trabajo, se utilizo una matriz de identificación de peligros (figura 1) para consignar cada factor de riesgo identificado en cada área de trabajo, esta información permite la implementación, desarrollo y orientación de las diferentes actividades de prevención y control de dichos factores en la documentación del panorama de riesgos de la universidad.

Resultados De acuerdo a la evaluación de la matriz de peligros los riesgos, cuyo ejemplo podemos observar en la figura 1, los de mayor importancia son: La limpieza de techo, el cambio de lámparas, el embasado de sustancias químicas y el uso de los servicios sanitarios son riesgos de alto índice de accidentalidad y de fácil contagio de virus o enfermedades por falta de aseo y mal uso de los mismos, la universidad deberá actuar con mayor rapidez al control de estos riesgos antes de que se presente un accidente o enfermedad profesional.

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Figura 1: Matriz de Riesgos

Conclusiones La elaboración de un panorama de factores de riesgos es un mecanismo integral de planeación, control, ejecución y supervisión esencial dentro una empresa para la prevención de riesgos; detectando y midiendo situaciones laborales inadecuadas e inseguras, que en ocasiones son difíciles detectar a primera vista, además de ser un buen indicador de calidad, rentabilidad, competitividad y productividad para la universidad. Solo las organizaciones con un profundo y claro concepto de la salud ocupacional, comprenden y adoptan un programa eficaz y efectivo; para lograr ambientes de trabajo seguros y estables para sus trabajadores. La generación de un entorno seguro en el trabajo acarrea cumplir con una serie de normatividades y procedimientos, sin pasar por alto ninguno de los factores; talento humano, infraestructura, señalización, condiciones ambientales, acciones que conlleven riesgos, prevención de accidentes, entre otros. El seguimiento continuo mediante la inspección y control de cada uno de los factores contribuyen a la formación de ambientes laborales y estudiantiles más seguro y confortables dentro de las instalaciones de la universidad. La participación activa de los trabajadores y estudiantes será una tarea constante en contra de los accidentes y enfermedades, para el éxito de cualquier programa de prevención de riesgos. Adoptar las medidas de seguridad e higiene es un pensamiento que deben tener todos los trabajadores y estudiantes de la Universidad de San Buenaventura; para contribuir mutuamente a una mejora continua; en la asimilación y cumplimiento de las reglas propias de los lugares de trabajo y estudio. La universidad debe determinar y corregir las verdaderas causas que dan origen a los accidentes, para evitar problemas similares en el futuro. La corrección debe iniciarse tan pronto como sea posible, con el compromiso y la responsabilidad de todos.

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Bibliografía [1] http://www.unab.cl/fi/carreras/ing_industrial/descripcion.htm. [2] Fundación MAPFRE. Manual de Higiene Industrial. Madrid, 1991. [3] Fundación Mapfre. Manual de Seguridad en el Trabajo. Madrid, 1992. [4] Ossa V., Claudia Patricia. «Propuesta Metodológica para Elaboración, Cuantificación y priorización de Panorama de Factores de Riesgo.» Propuesta Metodológica para Elaboración, Cuantificación y priorización de Panorama de Factores de Riesgo. Medellín, 2000.

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22. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN ROBOT BÍPEDO ANTROPOMÉTRICO Andrés Mauricio Cárdenas Torres 1, 2, a, b, Juan David Álvarez Betancur 1, 2, c, Rossemery Ramírez Culma 1, 2, d, Diana Carolina Carranza Quintana 1, 2, e, Ferney Camilo Zapata Montoya 1, 2, f 1 Universidad San Buenaventura 2 Semillero de Investigación SGIRMO a andresm.cardenas@usbmed.edu.co, b andmct@gmail.com, c Ing.juandavid.alvarez@gmail.com, d rosmemery@gmail.com, e caritocarranza@gmail.com, f fczapata@gmail.com Introducción Actualmente varios trabajos han sido desarrollados en el área de la robótica móvil y puntualmente, en el diseño de robots bípedos [1], [4], [5]. La mayoría de estos cuentan con 6 grados de libertad en sus extremidades inferiores y cadera, con los cuales se plantean algoritmos adecuados para la emulación del caminar, sin embargo ninguno de estos toma las medidas estructurales como una variable importante, en el alto grado de desempeño de los robots. por esta razón se realiza el proyecto de JACOB1. El proyecto consiste en realizar un robot bípedo de 7 grados de libertad; llamado JACOB1, basado en antropometría, el cual emula el comportamiento de las extremidades inferiores y cadera. Las dimensiones del prototipo se fundamentan en cálculos antropométricos, la movilidad está dada por formulación algorítmica y matemática basada en el caminar frontal humano. Diseño antropométrico Las dimensiones de la plataforma robótica son calculadas bajo reglas antropométricas donde se toma como referencia la altura ò longitud vertical del cuerpo, para luego definir las dimensiones de cada parte del cuerpo, como se demuestra en [6], se pueden determinar las dimensiones del cuerpo humano a partir de la altura. Se toma una altura de 1.67mt para la estructura con base al fácil manejo de la escala para acoplar los servomotores; luego se encuentran las alturas para cada articulación teniendo en cuenta la relación 1: 4 preestablecida, esto nos da como resultado la tabla 1. Tabla 1.Dimensiones de piezas fémur la tibia, peroné y pie.

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Las piezas que emularán el fémur, tibia y peroné estarán dimensionadas de acuerdo a lo propuesto por la figura antropométrica (Fig. 1.). La articulación de la rodilla se adiciono una pieza que proporciona mayor estabilidad al servomotor en la fase de paso. La estructura se muestra en la Fig. 2.

Fig. 1. Dimensiones del Cuerpo Humano a partir de la estatura. El diseño de la pelvis fue enfocado a dos fines básicos: como soporte de la masa variable que se encuentra en movimiento garantizando la estabilidad de cada paso que realice el robot; y como plataforma para las articulaciones inferiores.

Fig. 2. (a) Plano vista lateral, (b) plano vista frontal, (c) vista lateral general.

Modelamiento matemático La técnica seleccionada para simular matemáticamente el comportamiento de nuestra plataforma fue la cinemática directa que obtuvo como fin la verificación del algoritmo secuencial para la locomoción frontal. Cinemática

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Para determinar la posición de los efectores finales de JACOB1 con referencia a un marco espacial, el método que se utilizo es la cinemática directa, en donde mediante la obtención de los marcos de referencia, los grados de libertad, la longitud, el número de articulaciones y los ángulos de movimiento dados por la biomecánica [8] nos permitió determinar lo anteriormente mencionado.

Fig. 3. Marcos de referencia para las matrices A0, A1, A2 Ahora para limitar los marcos como aparecen en la Fig. 3., el paso a seguir es definir los parámetros de Denavit Hartenberg, donde se debe determinar el nombre de cada eslabón y articulación teniendo en cuenta que la base fija del robot la cadera se numera como eslabón 0 y que las articulaciones se numeran desde 1 donde esta corresponde al primer grado de liberta; se determinan que articulaciones son prismáticas o rotacionales; la distancia entre articulación, y el Angulo de giro que tendrán nuestras articulaciones [7] estos datos son condensados en la Tabla 2. Tabla 2. Parámetros D-H para el robot bípedo

Con los valores obtenidos. Implementamos cada una de las matrices homogeneas.

Con cada matriz A obtenida se deben multiplicar para obtener la matriz translacional también conocido como n.o.a.p. (2) en donde en vector P(x, y, z) nos ofrece la posición final del efector en función de los parámetros de D-H.

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Hipótesis de control Los algoritmos para el control de plataformas bípedas se basan en el momento inercial cero [2], lo cual sumado a la división del proceso de caminar en estabilidad sobre la doble estructura y la estabilidad en una extremidad; caminar y equilibrar, da origen a una hipótesis de control. Si se observa el proceso de caminar en línea recta, sin perturbaciones, es posible desacoplar la estabilidad y la locomoción, lo cual implica establecer leyes de control independientes. Ya que los algoritmos de la locomoción vienen dados por la biomecánica se implementará un controlador secuencial con la topología sugerida en Fig. 4.

Fig. 4. Lógica de control secuencial La estabilidad vendrá dada por la posición de una masa que reubicará el centro de gravedad de la plataforma bípeda con forme esta se desplace frontalmente. Por lo tanto, se propone un sistema de control retroalimentado que tolere el ruido generado por el instrumento de medición; para este caso el sensor de inclinación S320168. Finalmente, se establece el lazo de control mostrado en Fig. 5.

Fig. 5. Lazo de control masa-estabilidad

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Los resultados preliminares del proyecto presentan Un método antropométrico que propone mediante la altura total del prototipo humanoide implementar y calcular las dimensiones más relevantes como la longitud y ancho de la cabeza, espina dorsal, cadera, fémur, tibia, peroné, cubito, radio, mano, pie. En nuestro caso una plataforma bípeda escalada de 1:4.Mediante los cálculos correspondientes se hallaron las dimensiones más representativas de las extremidades inferiores humanas. Con el diseño de la estructura y la información extraída de los modelos biomecánicas de las extremidades inferiores se realizo el modelo de cinemateca directa; en donde la información de diseño se convierte en los parámetros básicos para ejecutar el algoritmo de D-H que nos brindara la posición final del efector en cualquier momento. el modelo nos permitio simular la secuencia algorítmica para el caminar frontal que será aplicada a la plataforma.

Bibliografía [1]Hun-ok Lim,Kensuke Tajima. 2007. “Development of a Biped Walking Robot.” International Conference on Control, Automation and Systems 2007. Academic Search, ieee xplore (accessed february 11, 2010) [2] Hanafiah Yussof, Masahiro Ohka, Mitsuhiro Yamano, Yasuo Nasu. 2008.”Analysis of Human-Inspired Biped Walk Characteristics in a Prototype Humanoid Robot for Improvement of Walking Speed”. Second Asia International Conference on Modelling & Simulation. Academic Search, ieee xplore (accessed february 11,2010). [3] Jin’ichi YAMAGUCHI, Atsuo TAKANISHI. 1997. “Development of a Biped Walking Robot Having Antagonistic Driven Joints Using Nonlinear Spring Mechanism”. IEEE International Conference on Robotics and Automation Albuquerque, New Mexico, ieee xplore (accessed february 11,2010). [4] Jin’ichi Yamaguchi, Noboru Kinoshita, Atsuo Takanishi, and Ichiro Kato. 1996. “Development of a Dynamic Biped Walking System €or Humanoid - Development of a Biped Walking Robot Adapting to the Humans’ Living Floor -”.IEEE International Conference on Robotics and Automation Minneapolis. Minnesota. ieee-xplore (accessed february 11,2010). [5]Ill-Woo, Park, Kim Jung-Yup, and Oh Jun-Ho. 2008. “Online Walking Pattern Generation and Its Application to a Biped Humanoid Robot — KHR-3 (HUBO).” Advanced Robotics 22, no. 2/3: 159-190. Academic Search Premier, EBSCOhost (accessed March 9, 2010).

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23. ANTROPOMÉTRICO VEHÍCULO ROBÓTICO OMNIDIRECCIONAL PARA LA ENSEÑANZA DE GEOMETRÍA A NIÑOS EN EDUCACIÓN BÁSICA PRIMARIA Andrés Mauricio Cárdenas Torres 1, 2, a, b, Sergio León López Zapata 1, 2, c, Carlos Mario Alzate Botero 1, 2 , d, Carlos Andrés Fernández Pérez 1, 2, e, Jorge Hernán Serna Uribe 1, 2, f 1 Universidad San Buenaventura 2 Grupo de Investigación SIRMO a andresm.cardenas@usbmed.edu.co, b andmct@gmail.com, c Lopez.z.21@hotmail.com, d Carlomario789@hotmail.com, e carlosfpusb@gmail.com, f jhserna@hotmail.com 1. Introducción La Robótica Educativa se planteó desde los años 60 por Seymour Papert y otros investigadores del Laboratorio de Medios del Massachussets Institute of Tecnology (MIT); aunque actualmente se está implementando a nivel mundial como una propuesta educativa en la cual, los estudiantes desarrollan e implementan robots para el aprendizaje de los aspectos mecánicos, eléctricos, electrónicos, de control y comunicación. Esta propuesta educativa ha tenido gran acogida en los países de niveles altamente tecnológicos, propiciando los espacios para reforzar el interés en el encaminamiento a la profesionalización en el área de las ciencias y en especial la ingeniería. Algunos países latinoamericanos incluyendo a Colombia han seguido esta tendencia con el fin de generar motivaciones intrínsecas en los estudiantes para interiorizarlas en su formación académica. Una de las artífices en la implementación de dicha tendencia educativa en Colombia es la Universidad de San Buenaventura, que a través de la línea de investigación ReE (Robótica en Educación), propone un innovador enfoque en la robótica educativa orientándola como herramienta de aprendizaje y no como fin de conocimiento u objeto de aprendizaje.

2. Marco Teórico La Robótica en Educación surgió tras la comparación de las siguientes premisas: la robótica educativa enseña cómo se construye un robot a partir de sus diversos elementos constitutivos o enseña usando los robots como herramienta para el aprendizaje. A partir de la segunda sentencia, se definió el término ReE para identificar cómo la robótica puede implementarse en la educación sin necesidad de volverse un propósito de aprendizaje por sí mismo. Esta división ya ha sido considerada por el doctor Dimitris Alimisis, quien es un pilar dentro de la díada educación y robótica en Grecia, y quien menciona en su proyecto TERECOP (The Teacher Education on

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Robotics-Enhanced Constructivist Pedagogical Methods) la división de la robótica educativa en una metodología constructivista para la enseñanza y el aprendizaje de la robótica (la robótica como objeto de aprendizaje) y en el aprendizaje con robótica (la robótica como herramienta de aprendizaje). También es necesario mencionar la definición de Robótica Educativa propuesta por la doctora Ana Lourdes Acuña, “es un contexto de aprendizaje que se apoya en las tecnologías digitales e involucra a quienes participan en el diseño e instrucción de creaciones propias”. En general, distintos autores han observado las dos tendencias que ha tenido la robótica educativa, sin embargo y a pesar de esto, sigue la tendencia hacia la robótica como un fin del conocimiento. A partir de las concepciones de los autores mencionados, la Línea de Investigación en Robótica, Sistemas de Control y Potencia de la Universidad de San Buenaventura Seccional Medellín, propone la definición del término Robótica en Educación (ReE) como: Un contexto de aprendizaje que se apoya en las tecnologías para el desarrollo del currículo educativo mediante la manipulación de los robots como herramienta de aprendizaje. 3. Metodología Implementada. 3.1. Sistema Metodológico Utilizado.

Figura 1. Estructura metodológica implementada para el desarrollo de REPTILE

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4. Diseño e Implementación del Prototipado 4.1 Implementación del Prototipado 4.1.1 Diseño del Chasis

A continuación se justificarán las decisiones tomadas con respecto a la selección de las ruedas, a la configuración de las mismas y al diseño del chasis para el presente proyecto de grado. DISEÑO DEL CHASIS. Cada uno de los diseños mostrados a continuación se realizó con el fin de crear compatibilidad con las respectivas configuraciones en cuanto al posicionamiento de las ruedas se refiere: Diseño con configuración triciclo: Dos ruedas traseras fijas de apoyo y una rueda centrada para la tracción y dirección.

Figura 2. Configuración triciclo. Vista lateral y vista inferior Diseño con configuración especial: Diez ruedas libres de apoyo y una rueda central para la tracción y dirección.

Figura 3. Configuracion especial. Vista lateral y vista inferior

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Diseño con configuración omnidireccional (diseño definitivo): Tres ruedas suecas equidistantes en una base poligonal que proporcionan tanto tracción como dirección.

Figura 4. Configuración omnidireccional. Vista lateral y vista inferior

Figura 5. Base para montura del sistema electrónico y mecánico del prototipo.

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4.1.2 Tiempo de Ejecución de los Procesos en la Etapa de Implementación.

4.2 Desarrollo Del Sistema De Control El desarrollo del sistema de control en el presente proyecto de grado se basa principalmente en la implementación de un sistema de posicionamiento y direccionamiento que se logra mediante la combinación de dos diferentes sistemas de navegación dentro de lo que se conoce como el método de estimación explicita posicional, los cuales son el sistema odométrico y el sistema de navegación inercial (INS). La utilización del sistema odométrico proporciona tanto la ubicación como la dirección del robot en un instante determinado a través de valores numéricos convertidos en pulsos digitales, que facilitan el desarrollo del sistema de control debido a que no se necesita ningún tipo de procesamiento de información para la interpretación del entorno, sin embrago no es un método lo suficientemente preciso debido a que la obtención de los datos está directamente relacionada con el sistema mecánico que generalmente se desgasta con el paso del tiempo y por lo tanto requiere de una constante calibración, además que los sistemas basados en odometría requieren de la acumulación de los incrementos del movimiento en el tiempo para la obtención de los datos por lo cual también se generan errores de posicionamiento y orientación. Teniendo en cuenta lo dicho anteriormente se implementó el sistema de navegación inercial como apoyo al sistema odométrico, el cual permite mejorar la fiabilidad en la información de los datos obtenidos y así optimizar el control del posicionamiento y orientación del robot. Los INS obtienen la orientación y la posición del robot móvil a través de las medidas de aceleraciones y ángulos de orientación, sin embargo para el desarrollo del presente proyecto de grado solo se hará uso del sistema de navegación INS para la orientación del robot a través del uso de sensores de orientación de buena resolución para aumentar la fiabilidad en los datos obtenidos. Cabe aclarar que los INS no son afectados por los problemas derivados del desgaste mecánico y la interacción de la plataforma robótica con el suelo lo que permite corregir los efectos de ondulaciones e irregularidades en el terreno.

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Diagrama De Bloques Para El Control Del Vehiculo

Figura 8. Esquema de control del vehículo

Tanto la postura de referencia del vehículo p_ref como el vector de velocidad de control p_control serán referencias completas, es decir, se asignaran las tres referencias de la postura. La cinemática directa consiste en obtener el vector de velocidad del vehículo p a partir de las velocidades de las ruedas sensorizadas, utilizándose el modelo cinemático de control visto anteriormente. La estimación de la postura del vehículo p se realizara integrando el vector de velocidad del vehículo p . El número de actuadores coincidirá con la maniobrabilidad del vehículo que equivale al grado de movilidad del vehículo (grados de libertad instantáneos) más el grado de direccionabilidad de este (nº de ruedas orientables). Para el caso particular del robot omnidireccional se tienen solo los 3 grados de libertad instantáneos teniendo en cuenta que no se poseen ruedas reorientables.

Conclusiones A través de las investigaciones realizadas a lo largo de este proyecto se han estudiado aspectos de gran importancia en el diseño y control de vehículos y las funciones que pueden realizar los mismos en los diferentes campos de aplicación existentes. Estas investigaciones han sido de gran apoyo en este caso en particular, ya que han permitido que se consiga implementar además de un diseño estético y atractivo, un diseño eficiente, en cuanto a que dicho vehículo posee una configuración omnidireccional que le permite obtener una máxima maniobrabilidad en el plano, aspecto de vital importancia en este proyecto. Por otro lado, a través de los estudios realizados se debe tener en cuenta que debido a que la plataforma se desarrolla como herramienta educativa orientada hacia los niños, la funcionalidad de dicho vehículo y su manipulación deben ser lo suficientemente sencillas respecto a su campo de aplicación.

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Referencias Bibliograficas [1]. V. F. Muñoz Martínez, G. Gil-Gómez y A. García Cerezo. «Modelado Cinemático y Dinámico de un Robot Móvil Omni-Direccional» Instituto Andaluz de Automática Avanzada y Robótica. Dpto. Ingeniería de Sistemas y Automática, 2005. http://www.ceaifac.es/actividades/jornadas/XXIV/documentos/ro/201.pdf [2]. Zhao Y., BeMent S-L. «Kinematics, dynamics and control of wheeled mobile robots» Proc. Of the 1992. EEE International Conference on Robotics and Automation, 91-96, Nice (France, 1992). [3]. J. Ruiz Del Solar, R. Salazar «Robots Móviles» Universidad de Chile Facultad De Cs. Fs. y Matemáticas Departamento de Ingeniería Eléctrica [4]. Santiago Martínez, Rafael Sisto «EasyRobots: Control y Comportamiento de Robots Omnidireccionales» Instituto de Computación Facultad de Ingeniería - Universidad de la República (7 de diciembre de 2009). [5]. Gracia Calandín, Luis Ignacio « Modelado Cinemático y Control de Robots Móviles con Ruedas» Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática Universidad Politécnica de Valencia, 2001. [6]. Songel Gonzales, Gabriel «Revista de investigación y diseño para el ocio» Instituto de Diseño y Fabricación Cuidada Politécnica de la Innovación Camino de Vera, noviembre 2008 www.AreaPlay.upv.es [7]. Andrés Mauricio Cárdenas Torres, Mauricio Quiroga Posada «La Robótica en Educación: Un mediador entre la educación y la Ingeniería» Universidad de San Buenaventura Seccional Medellín, 2010.

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24. ACTUALIZACION DEL PLAN DE MANEJO INTEGRAL DE RESIDUOS SOLIDOS - UNIVERSIDAD SAN BUENAVENTURA MEDELLIN - SAN BENITO Helena Pérez Garcés 1, 2, 3, a, b, Juan Edison Osorio muñoz 1, 2, 3, 4, c, Jeisson Alejandro Perez Muñoz 1, 2, 3, d, Juan Felipe Hernandez Galvis 1, 2, 3, e, Luis Manuel Caicedo Olier 1, 2, 3, f, Julie Alexandra Velez Agudelo 1, 2, 3, g 1 Universidad San Buenaventura 2 Grupo de Investigación GIMSC 3 Semillero de Investigación Geoinformática Aplicada al Medio Ambiente - SIGAMA a Helena.perez@usbmed.edu.co, b helenaperezg@gmail.com, c jeomnacio@hotmail.com, d jeyperez5@hotmail.com, e pipeher@hotmail.com, f olier20@gmail.com, g yulivel21@hotmail.com Resumen Las herramientas geoinformaticas principalmente trabajadas desde las utilidades del software de sistemas de información geográfica, tienen como potencialidad el trabajo del espacio georeferenciado y la posibilidad de llenar ese espacio de contenido o atributos. Para el caso de esta investigación, se busca asociar las herramientas de los sistemas de información geográfica a la representación de los espacios físicos de la universidad, así como los recipientes y rutas de recolección y diseñar el sistema de implementación, seguimiento y control del Plan integral de residuos sólidos a partir del componente espacial del mismo. El Manejo Integral de residuos sólidos son las actividades de control en la generación, la separación, el almacenamiento, el tratamiento y la disposición final de los residuos sólidos, de tal manera que se garantice la disminución de las alteraciones ambientales causadas por los residuos sólidos producidos en la institución. El Plan de manejo (PMIR) define objetivos, metas, programas, proyectos y actividades que garanticen el manejo integral de residuos sólidos en la institución. La gestión ambiental no concluye con la formulación del plan, requiere de ser gestionado e implementado, de lo contrario el plan se convierte en un documento. Esta investigación busca aplicar herramientas geoinformáticas para la gestión del PMIR en la Universidad San Buenaventura – Medellín. Utilizando herramientas de sistemas de información geográfica y bases de datos se plantea el seguimiento y control a la gestión interna de residuos sólidos. Dentro del proceso de planeación, el plan como documento no es el fin, los objetivos, metas y estrategias propuestos deben ser implementados y lo más importante es realizar un correcto seguimiento y evaluación, para que realmente la gestión se enmarque en el mejoramiento continuo. Por lo tanto las herramientas de seguimiento y control deben ser flexibles, fácilmente actualizables y deben permitir la evaluación continua del

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proceso de gestión. Teniendo claro este panorama y la fortaleza de los sistemas de información geográfica en el manejo de información georeferenciada, se identifica la necesidad de implementar herramientas prácticas de seguimiento para quienes son encargados de realizar esta función en cada sede de la universidad.

Objetivo General Aplicar herramientas geoinformáticas a la gestión del Plan de Manejo Integral de Residuos Sólidos en la Universidad de San Buenaventura, seccional Medellín, sede San Benito, con el fin de mejorar el seguimiento y control a las actividades relacionadas con los componentes de la gestión de residuos sólidos implementadas. Objetivos Especificos 1. Realizar un diagnóstico georeferenciado de la problemática que se presenta actualmente en la Universidad, en cuanto al manejo de residuos sólidos. 2. Identificar y espacializar, todos los componentes de la Gestión de residuos sólidos, como el lugar de almacenamiento, cantidad de residuos, presentación de los residuos, la recolección, el transporte interno y disposición final. Diseño Metodológico. La investigación que se adelanta es de tipo aplicado, con un caso específico de trabajo que es en la Universidad San Buenaventura sede Medellín – San Benito. En la Universidad de San Buenaventura la primera versión de este plan se elaboró durante el segundo semestre de 2008 y primer semestre de 2009, las propuestas que aquí se presenta se desarrollaron teniendo en cuenta lo planteado en el plan anterior, lo que la Universidad ha implementado y el diagnostico que se realizó durante el año 2010. Cabe resaltar que en el desarrollo de este trabajo utilizaron herramientas como los sistemas de información geográfica y las bases de datos relacionales buscando opciones de gestión de la información ágil y de fácil consulta. También se utilizaron, encuestas de percepción y recolección de información en campo tanto grafica como alfanumérica, esto pensando en la comodidad de análisis, interpretación, ejecución y actualización que requiere el plan. El decreto 1713 de Agosto de 2002 expedido por el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial; define los lineamientos que se deben tener para hacer una buena gestión de los residuos sólidos y a su vez, habla de la obligatoriedad por parte de cada municipio para elaborar y mantener actualizado su Plan de Gestión Integral de Residuos Sólidos (PGIRS), el cual consiste básicamente en realizar el diagnóstico donde se establecen las condiciones en las que actualmente se desarrollan las actividades relacionadas con la generación y manejo de

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los residuos sólidos, y adicional a esto contiene los objetivos, metas, estrategias, actividades, cronogramas, costos, procesos de evaluación y seguimiento orientados al buen manejo de los residuos en cada municipio. Por su parte, el Área Metropolitana por medio de las resoluciones 0008 y 00526 del2004, definen lineamientos y directrices para el proceso de manejo adecuado delos residuos generados en cada fuente generadora, mediante la formulación e implementación de los Planes de Manejo Integral de Residuos Sólidos (PMIRS).

Figura 1. Ruta Metodológica Resultados Las fuentes primarias utilizadas fueron la Observación y recolección de información en campo, mediante el registro visual que determinó la situación actual de manejo de los residuos sólidos que se generan en la universidad. Durante el registro visual, hubo conversación directa con algunos de los generadores de cada área, por ejemplo cafeterías, personal de facultades, personal administrativo, fotocopiadoras, entre otros. También hubo recopilación de información por medio de una caracterización realizada en la universidad. En el desarrollo del proyecto se utilizó como base la Guía de Manejo de Residuos Sólidos del Área Metropolitana del Valle de Aburrá. Para realizar la recolección de información primaria se diseñó un

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formato para realizar el inventario de los recipientes existentes y se ubicaron las canecas en un mapa realizado a mano alzada, con esta información se procedió a diseñar una base de datos en Access para consolidar la información y poder determinar las características a evaluar (tamaño, estado, ubicación, color, tapa, material, bolsa, uso). Por medio de la herramienta ArcGIS se elaboraron los mapas de la planta física de la Universidad y se georefereciaron los mapas realizados a mano alzada, para obtener así una ubicación única para cada recipiente y luego unirlo con la base de datos de Access donde se encuentran los atributos levantados en las fichas, de esta forma presentar información de una forma más dinámica, actualizable y fácil de consultar. Además de los recipientes se levantaron atributos básicos y registro fotográfico para caracterizar los espacios físicos e identificar los generadores de residuos. En la siguiente figura se presenta un ejemplo del tipo de gráficos que se pueden generar con la información disponible en la base de datos, en este grafico específicamente se muestra en una torta la distribución porcentual del tipo de recipientes, y si además se conoce la prohibición normativa de tener recipientes en madera, se puede identificar que el 35% de los recipientes deben ser reemplazados por este concepto, pero por el carácter georeferenciado de los datos que se manejan también se puede ver la ubicación específica de cada recipiente y sus características tal como se ve en la figura 3.

Figura 2 Tipología de los Recipientes existentes en la Universidad de San Buenaventura – San Benito Utilizando el software ArcGis, se trabajó con una imagen satelital (Google Earth) la cual se ubicó espacialmente mediante el proceso de georeferenciacion, para luego crear polígonos que representan la infraestructura de la universidad y ubicar los recipientes existentes. Para el manejo de los atributos se enlazan la capa temática que contiene los puntos que representan los recipientes con la base de datos de Access, permitiendo consultar la información de las características físicas de los recipientes a través de su representación espacial.

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Figura 3. Vista 3D del levantamiento en ArcGis y Vista en Planta Primer Piso Conclusiones • Los sistemas de información geográfica son herramientas prácticas y útiles para la gestión ambiental en instituciones o empresas, agilizando los procesos de seguimiento y control. • Del buen diseño y documentación del SIG depende su actualización y funcionalidad del sistema de seguimiento y control. • Se integraron los conocimientos y las herramientas adquiridas durante el proceso de formación como ingenieros para aportar alternativas más innovadoras en el manejo de residuos sólidos.

Bibliografía

[1] Código Nacional de Recursos Naturales Renovables y de protección al Medio Ambiente. Decreto 2811 de 1974. [2] ÁREA METROPOLITANA DEL VALLE DE ABURRÁ (2004). Guía para el manejo integral de los residuos sólidos para el Área Metropolitana del Valle de Aburrá. Medellín : El Área,. [3] MINISTERIO DE MEDIO AMBIENTE, VIVIENDA Y DESARROLLO TERRITORIAL, Decreto 1713 de 2002. [4] Ureña Cámara, M. A. y Ariza López, F. J. (2008): “Semiautomatic urban map generalization using a rastervector model”, GeoFocus (Artículos), nº 8, p. 225-250. ISSN: 1578-5157. [5] Castillo, I, y Ciganda A (2001). “Aplicación de los S.I.G al Marketing”. Revista Internacional de Ciencias de la Tierra. ISSN: 1.131-9.100.

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25. COMPARACIÓN ENTRE LA SINTESIS POR IDENTIFICACIÓN DE SISTEMAS CON REDES NEURONALES Y LA SÍNTESIS POR MODELADO FÍSICO POR GUÍA DE ONDA DIGITAL, DE UN INSTRUMENTO DE CUERDA RASGADA Jorge Andrés Mora Rodríguez 1,a , Camilo Andrés Flores 1 ,b, Andrés Mauricio Cárdenas Torres 1, c, d 1 Universidad de San Buenaventura a Jorgea.morar@gmail.com, b electronika.usta.usb@gmail.com, c andresm.cardenas@usbmed.edu.co, d andmct@gmail.com Desde comienzos del siglo XX, se ha venido desarrollando diversas técnicas para lograr emular o crear sonidos utilizando dispositivos eléctricos y electrónicos, a este procedimiento se le conoce como síntesis del sonido. En la actualidad, existen muchas formas de sintetizar sonidos, siendo unas más eficientes que otras. Debido a esto y su capacidad de identificar sistemas no lineales de varias entradas y varias salidas, se ha decidido realizar un tipo de síntesis con base a las redes neuronales, y realizar una comparación, en cuanto a eficiencia computacional y a fidelidad de los sonidos, con el modelado físico por guía de onda digital, que es uno de los métodos más utilizados actualmente para sintetizar instrumentos de este tipo. La síntesis de instrumentos musicales de forma realista requiere un gasto computacional elevado comparado con los métodos tradicionales de síntesis de sonido. Debido a la variedad de métodos existentes para sintetizar sonidos reales, hace falta determinar cuál de ellos es más eficiente en cuanto al gasto computacional y la buena representación del sonido. Innovación: a pesar de que la síntesis por modelado físico es muy implementada en la actualidad, se propone realizar la parametrización del modelo con algoritmos de aprendizaje inteligente. Por otra parte, la síntesis mediante redes neuronales también es innovadora ya que en el contexto colombiano, según una revisión bibliográfica realizada, no se ha implementado este tipo de algoritmos para este fin. Importancia: saber cuál de los dos métodos de síntesis mencionados es más eficiente, permitirá a los desarrolladores de instrumentos virtuales de cuerda rasgada obtener resultados más óptimos y fieles en la creación de nuevos instrumentos sintetizados. Referente Teorico: El gasto computacional es un término comúnmente utilizado en el procesamiento de señales y se refiere a las exigencias que hace un proceso cualquiera al procesador que está realizando la tarea. Entre más exigente computacionalmente sea el proceso, mejores características deberá poseer el procesador para poder responder eficientemente ante las demandas del proceso.

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La síntesis de sonido es considerada hoy en día una herramienta de gran utilidad para la producción musical en distintos ámbitos como el cine, los video juegos, sonidos para dispositivos celulares o la creación de canciones comunes y corrientes, entre otros. Sin embargo, obtener la emulación de sonidos reales presenta el problema de ser un proceso complejo y que consume muchos recursos computacionales. Por esta razón, durante mucho tiempo se prefirió utilizar sonidos grabados (samples) en los instrumentos virtuales, a pesar de su gran consumo de memoria y de su limitada capacidad de expresividad a comparación del instrumento real que se emulaba. Sin embargo, con el transcurso de los años, el avance en la capacidad de procesamiento de los computadores ha sido muy significativo, permitiendo la creación de nuevos métodos de síntesis con una alta calidad sonora y con un menor consumo de memoria que el requerido por la utilización de samples. Mencionando algunos métodos de síntesis, se procederá a hacer una breve descripción de cada uno de estos: • Síntesis espectral: concentra su atención en analizar las frecuencias características del sonido que se desea sintetizar. Como ejemplo se encuentran la síntesis aditiva y sustractiva con las consideraciones actuales para generar el comportamiento dinámico de las componentes espectrales características del timbre de los instrumentos musicales. • Síntesis por algoritmos abstractos: Se basa en la producción de sonidos mediante formulas matemáticas que no necesitan estar relacionadas con los principios acústicos del mundo real. Dentro de esta clasificación se encuentra la síntesis por modulación de frecuencia (FM) de gran auge en la década de los 80s. • Procesamiento de muestras grabadas: consiste en grabar una muestra de un sonido y procesarlo para cambiarlo hasta obtener el resultado deseado. Esta técnica no crea sonidos desde cero. • Síntesis por modelado físico: consiste en la creación de un modelo matemático que describa el comportamiento del instrumento con base a los principios físicos que lo rigen. Este método se divide en dos categorías: técnicas de descomposición modal, que consisten en formulaciones de los sistemas dentro del dominio de la frecuencia, y las técnicas de dominio temporal como la guía de ondas digital, que es el método de síntesis por modelado físico más utilizado en la actualidad . Las redes neuronales son un método de reconocimiento de patrones que permite modelar sistemas no lineales y que varían en el tiempo, mediante un entrenamiento con base a las entradas que se le aplican al modelo y las salidas que produce. Gracias a una comparación entre las salidas generadas por el modelo y las esperadas, se realizan ajustes de los parámetros internos de éste, hasta obtener un modelo que responda de una forma muy similar al sistema real. Cuando se logra esto, se dice que la red esta entrenada. Una buena representación del sonido sintetizado se da cuando el comportamiento armónico-temporal de los sonidos del instrumento real, se parecen mucho al de los sonidos del instrumento sintetizado. Entre mayor sea la similitud, mejor es la representación de los sonidos sintetizados. Objetivos. Determinar el método más fiel en cuanto al sonido producido y eficiente en cuanto al gasto computacional; para sintetizar un instrumento de cuerda rasgada, comparando el modelado físico por guía de onda y la identificación del instrumento por redes neuronales.

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Específicos: • Sintetizar el instrumento musical por modelado físico con el método de guía de onda digital. • Sintetizar el instrumento por identificación con redes neuronales • Determinar entre los dos métodos propuestos de síntesis cual es el más eficiente cuanto al gasto computacional y la buena representación del sonido. Metodologia. 1. Recolección de información 2. Síntesis del instrumento musical por modelado físico con el método de guía de onda digital. Actividades: • • • •

Implementar el modelo en Matlab®. Determinar la respuesta al impulso de la caja de resonancia del instrumento. Parametrizar el modelo. Validar el modelo.

3. Síntesis el instrumento por identificación con redes neuronales. Actividades: • Realizar las mediciones de respuestas del instrumento necesarias para caracterizar el comportamiento de este ante un conjunto de entradas. • Entrenar la red neuronal. • Validar el modelo. 4. Comparación entre los dos métodos de síntesis Actividades: • Realizar las comparaciones estadísticas necesarias para determinar el modelo más eficiente. Resultados Hasta el momento se ha trabajado en la parte de modelado físico por guía de onda digital. Ya se obtuvo el modelo de las 5 cuerdas del banjo al aire, las mediciones de la respuesta al impulso de la caja de resonancia del instrumento, incluyendo la propuesta de un montaje experimental para lograrlo; y además, se está trabajando en la implementación de un algoritmo que sirve para extraer de la vibración de la cuerda la señal de perturbación a la que fue sometida. También se abstrajeron los parámetros fundamentales de la cuerda, necesarios para

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parametrizar el modelo.

Figura1. Esquema del experimento para obtener la respuesta el impulso de la caja de resonancia del banjo

Bibliografía [1] Villacorta, Nelly Lucrecia and Marchiar, Carlos Alejandro. Sintesis Digital de Sonido en Tiempo Real por Modelado Físico de Instrumentos Virtuales de Cuerda Percutida. Rosario : s.n., 2006. [2] Physical Modeling Using Digital Waveguides. Smith, J.O. 1992, Computer musical Journal,vol 16, pp. 7491. [3] Bard, Hazel. Bachelor of Science with Honours Mathematics and Computer Science. Investigating sinthesis techniques for accurately modelling an acoustic guitar. s.l. : The University of Bath, Abril 2009. [4]. Síntesis de Sonido por Modelado Físico de Intrumentos de Cuerda Percutida. Mignini, Ezequiel A and Miyara, Federico. 2009, Mecánica computacional, vol 28, pp. 101-111. [5]. Parthasarathy, Raghuveer. Physics 351-Vibrations and Waves. Problem set 7. s.l., USA : University of Oregon, 2007. [6]. Parameter Estimation of a Plucked String Synthesis Model Using Genetic Algorithm with Perceptual Fitness Calculation. Riionheimo, Janne and Välimäki, Vesa. 2003, EURASIP Journal on Aplplied Signal Processing , vol 8, pp. 791-805. [7]. Body Modeling Techniques for String Instrument Synthesis. Karjalainen, Matti and Smith, Julius. 1996, ICMC Proceedings. [8]. Eigenvalues and musical instruments. Howle, V.E and Trefethen. s.l. : Journal of Computational and Applied Mathematics, 2001, Vol. 135. [9]. Pueo Ortega, Basilio and Romá Romero, Miguel. Electroacústica. Madrid : Pearson Educación, 2003. 84205-3906-6.

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ÍNDICE DE AUTORES

A Agudelo Guzmán, Claudia Patricia, 47 Álvarez Betancur, Juan David, 148 Alzate Botero, Carlos Mario, 153 Arroyave Mesa, Cristina, 42

B Barrera, Julián, 110 Benjumea Herrera, Juan Sebastián, 30 Betancur Olaya, Laura María, 42

C Caicedo Olier, Luis Manuel, 160 Cano Salazar, David Santiago, 47 Cañas Pino, Jhovanny Andres, 37 Cárdenas Torres, Andrés Mauricio, 30, 79, 86, 148, 153, 165 Carranza Quintana, Diana Carolina, 148 Castrillón Ciro, Jimmy Darwin, 120 Castro Castro, Carlos Arturo, 68, 92, 99, 110, 133 Castellanos Reyes, Israel, 24 Cepeda Gómez, Rudy, 20 Córdoba Castro, Enrique Raúl, 79

D De Los Ríos Valdes, Paula Andrea, 138 Durango Vanegas, Claudia Elena, 69

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E Echeverría, Dionisio, 24 Escudero Vahos, Maria del Carmen, 35 Estudillo Quilantán, Arturo, 24

F Fernández Pérez, Carlos Andrés, 153 Flores, Camilo Andrés, 86, 165 Forero Cañas, Jorge León, 51

G García Causil, Jaime David, 92 García, Cristhian Camilo, 47 Gil Arboleda, Sebastián, 30 Gil Corrales, Juan David, 79 Giraldo Guzmán, Daniel, 79 Gómez Gómez, Beatriz Liliana, 42, 47, 138, 144 Guzmán, José Jerónimo, 47 Guzman Marin, Edgar Antonio, 99 Guzmán Mejía, Carlos Ignacio, 120

H Hernandez Galvis,Juan Felipe, 160

L Lopez, Idian Fernando, 138 Lopez, Leidy, 47 López Zapata, Sergio León, 153

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M Meneses Benavides, Gustavo Adolfo, 51, 56, 120 Montoya Gómez, Nilton Edu, 37 Mora Rodríguez, Jorge Andrés, 86, 165 Morales Hurtado, Sebastian, 99

Olgac, Nejat, 20 Osorio Muñoz, Juan Edison, 160

P Pabón Peñaloza, Denise Paola, 74 Pérez Garcés, Helena, 160 Perez Muñoz, Jeisson Alejandro, 160 Prado Gärtner, Paulo Felipe, 35

R Ramírez Culma, Rossemery, 148 Ramirez, Guillermo Alain, 144 Reina Villamizar, Luis, 74 Rios Arias, Diego Armando, 99 Rivera Chica, Luisa Fernanda, 30 Rivera Muñoz, León Mauricio, 30

S Sánchez Jaramillo, Cristian Camilo, 92 Sarmiento Osorio, Santiago Esteban, 51 Sepúlveda Gómez, Evany Ricardo, 51 Serna M, Edgar, 64 Serna Uribe, Jorge Hernán, 153

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T Tirado Vélez, Ana María, 47 Torrecilla Vásquez, Jhordan Greif , 56

V Vásquez, Diego Andrés, 110 Velez Agudelo, Julie Alexandra, 160

Z Zapata Montoya, Ferney Camilo, 148

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III JORNADAS DE INVESTIGACIÓN FACULTAD DE INGENIERÍAS JOIN 2011

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